当前PWM(Pulse Width Modulation)控制技术广泛应用于电气设备系统。电气设备在受PWM控制时EIM(Electrical Insulation Materials EIM)和(Electrical Insulation Systems EIS)需要承受持续高频高压脉冲电,此外在一些特殊领域EIM(EIS)承受的是高频正弦波电压。因此实验室研究EIM(EIS)电性能的实验装置被要求更高,主要体现在试验电压波形包含正弦波、梯形波(三角波)、矩形波等,同时电压频率在一定范围可调。本文主要研究:基于ARM和SOPC技术实现多波形逆变信号,并且利用单相桥式逆变电路对这些信号逆变,最终实现将直流电压转换为多波形交流电压,满足实验室测试EIM(EIS)电性能的需求。主要步骤如下:　　首先确定课题方案,详细分析半桥式逆变、全桥式逆变、推挽式逆变的基本原理,分析比较各自的优劣,并确定逆变电路主回路采用全桥式逆变结构。详细分析模拟电路、数字电路、模数结合电路产生S/T/R_PWM波的原理、方式及特点,最终确定选择数字电路产生S/T/R_PWM波作为本课题的控制方法。然后根据方案分析确定本次设计以 QuartusII9.0为软件平台、Altera公司的EPM1270T114芯片为核心的硬件平台、VHDL语言实现整个系统。其次,采用原理图、波形图、文字、公式、流程图等方式实现系统的软件设计,并通过功能仿真确定软件设计的正确性。最后,实现系统软件及硬件的统一,将程序下载到硬件系统中,利用示波器进行物理实验。通过与仿真试验结果相比较判断课题研究成果。本课题设计的多波形逆变电源设备具有以下优点:　　(1)采用数字化技术实现的多波形逆变控制器具有数字化设计的特点:硬件电路简单,器件受老化影响小,产品易移植、易更新换代、易升级、能实现在线调试等(2)以CPLD芯片为基础,通过模块化设计,实现的多波形逆变电源频率从低频到高频可以大范围变化、脉冲宽度可调。S/T/R_PWM波通过逆变器逆变后输出的电压、电流波形误差小,无需采用其他降低正弦波谐波含量的方式,即可将正弦波谐波含量控制在规定的范围内;可以控制梯形波上升沿时间和下降沿时间及计算精确的 du/dt;可以产生占空比可调的矩形波。(3)设备输出信号稳态精度高、动态性能好、带负载能力强,并且通过改进控制算法可以提高逆变电源的性能。实验结果表明:本课题所产生的多波形逆电源频率在10Hz~20KHz可调、电压幅值可调、体积小、输出效率高。