单相电压型PWM逆变器的等效电路如图6-1所示。图中L为输出滤波电感，C为滤波电容，R_L为包括了线路电阻、开关器件压降和死区效应等损耗的等效电阻。直流电压源E通过功率开关器件在每个开关周期内开通和关断一次，向负载提供交流电。电压u_i为逆变器输出电压。电压u_i可以取3个值：+E、0或-E，因此u_i是幅值为+E或-E的电压脉冲序列。电流i₀代表负载电流。

图6-1 单相电压型PWM逆变器等效电路

图6-2 单相电压型PWM逆变器的状态模型电路

单相电压型PWM逆变器的状态模型电路如图6-2所示。基于基尔霍夫电压定律和电流定律，逆变器的平均信号模型的约束关系为

式中；。

逆变器输出电压

u_C+R_Ci_C=u_o（6-3）

输出电压可以表示为

单相电压型PWM逆变器的等效结构框图如图6-3所示，从图中可以看出各变量之间的内在联系。

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图6-3 单相电压型PWM逆变器的等效结构框图

当系统工作于常规单极性调制或双极性调制状态下，平均信号u_i表示为

u_i=du_dc（6-5）

式中 d——平均占空比；

u_dc——直流母线电压，即电压源E。

倍频调制模式下，假设前后桥臂的平均控制信号为d₁、d₂，则u_i表示为

输出电压与直接控制量PWM占空比的关系为

逆变器状态方程为

式中；；。