可逆改换电路作为软开关逆变器和功率改换电源研讨的核心技术之一，在电力传动、电力系统无功与谐波补偿和可再次出产的动力发电等范畴使用广泛。作为单相电压型改换拓扑主体的Buck改换电路结构，因在宽输入电压规模和宽负载规模等方面具有出色的功能体现，而被大规模的使用。依据Buck改换机理的功率改换电路，输出电压的沟通成分特性是其最重要的功能指标之一。在输入电压确认的条件下，有关输出电压沟通成分的幅值与滤波电容、电感、作业频率、输出电压之间的联系，在不少文献中现已处以理论和定量剖析，但在不同占空比下，输出电压沟通成分与电流之间有不同的联系，是对改换器输出特性、滤波器幅相特性及与负载之间的能量沟通特性的集中反映，关于深入研讨单相电压型改换器的输出特性和滤波器规划，具有极端严重的学术理论价值和实际意义。本文从单相H桥Buck改换器的作业原理动身，对其输出电压特性进行研讨，一起从数学理论剖析的视点，结合电容充电的物理进程，研讨其沟通电压成分与电流之间的角巨细受占空比改动影响的定量联系，并进行定性剖析，使用MATLAB/SIMULINK建立了其仿真模型，仿真研讨结果验证了理论推导和剖析的正确性。

  单相桥式Buck电路如图1所示，选用IGBT作为开关器材，负载为阻理性负载。为确保电路的四象限运转，每个IGBT反并联一个二极管作逆导开关；为滤除输出电压中对应开关频率及其谐波成分的沟通重量，改换电路中参加LC低通滤波器，其到频率远小于开关频率。设IGBT的周期为TS，触发导通信号的占空比为D，改换电路中IGBT按PWM改动规则操控：在一个周期的一段时刻内（0≤t≤DTs），一起给IGBT1及IGBT4导通信号，使电感电流iL增大（正方向如图1所示）；在互补时刻内（DTs≤t≤Ts），关断IGBT1及IGBT4，一起给IGBT2和IGBT3导通信号。当IGBT1及IGBT4导通时，电源电压Vg对电容充电，负载输出电压增大；当IGBT2及IGBT3导通时，电容放电，输出电压减小。在IGBT1及IGBT4关断时，二极管D2和D3为正向电感电流供给续流通路，完成无功能量的回馈；当IGBT2及IGBT3关断时，二极管D1和D4为反向电感电流供给续流通路，来确保改换电路的四象限运转。

  改动一个周期内IGBT1及IGBT4导通的时刻，即触发信号的占空比D，可获得希望的输出电压。占空比D还可依据正弦规则来操控，完成SPWM逆变输出。

  文献[2]中推导出了单相桥式Buck改换电路在稳态下的电压转化比，本文将偏重论述Buck改换电路输出电压沟通成分的特性。

  在电路处于稳态下，疏忽负载电压的动摇，假定其为恒值V；对电源、电感L及电阻R回路列基尔霍夫电压（KVL）方程，可得电感两头电压波形如图2所示，其间T为开关周期。

  ，作电感电流iL(t)的波形如图3所示，其间I为电感电流的平均值，其值等于负载电流。

  结合上图及图2所示的电感电压波形，可得一个周期内电感电流iL(t)表达式：

  对电感电流iL进行傅里叶分化，将其分化为直流重量I和呈三角波改动的纹波重量i~L，由电容器对电流的隔直通交特性，可知直流重量I将悉数流过电阻R，沟通重量i~L近似全流过电容器。即电容器电流iC满意：