随着电力电子技术的飞速发展,用电负荷日趋复杂化和多样化,各类电力电子变流器接入配电网中,如电动汽车充电机、紧凑型荧光灯CFL(compact fluorescent lamp)和LED灯等设备。这类负荷的非线性特征会导致2~150 kHz之间的超高次谐波发射增加,不仅会直接影响邻近设备正常运行,还会在配电网中传播并可能产生放大,危及配电网的安全、稳定运行[1-3]。众多学者对配电网中的各类电力电子变流器超高次谐波产生机理及典型特征展开了研究,为配电网谐波问题分析、检测、治理及管理奠定了基础[4-9]。变频电路广泛应用在各种电机类设备和气体放电灯源的驱动中,起到变频节能的作用,还应用在隔离型的电动汽车充电机前级和无线充电发射端电路中,是现代配电网中常见的非线性电力电子变流器,并且随着经济的发展,其数量仍在不断增加。目前变频电路结构主要包括2类:交-交变频电路(AC-AC)和交-直-交变频电路(AC-DC-AC),这2种结构又分别包括三相和单相2种拓扑。与交-交变频电路相比,交-直-交变频电路的输出频率不会受到输入电源频率的约束,因此大多数变频电路都采用交-直-交两级式结构。变频电路是典型的谐波源,已有的研究主要是其低次谐波模型研究[10-12]和大量应用对配电网造成的影响研究[13-14],针对超高次谐波的研究仍较少。文献[15]间接对部分三相交-直-交变频电路用到的前级AC-DC电路拓扑注入电网的超高次谐波进行了机理分析;文献[16]对紧凑型荧光灯的AC-DC-AC结构电子镇流器的超高次谐波研究主要在测试方面,而考虑后级DC-AC电路影响的变频电路的超高次谐波发生机理研究未见报道。本文选取常见的两级式单相交-直-交变频电路进行研究,该电路前级采用二极管整流,后级采用电压型逆变电路并控制其输出正弦波。首先采用开关函数法揭示了该结构变频电路的网侧电流超高次谐波产生机理;然后计算超高次谐波含有率,分析其影响因素,并基于MATLAB建立两级式单相变频电路模型,对其超高次谐波特征进行仿真分析;最后进行实测,仿真和实测数据验证了开关函数法用于该结构变频器超高次谐波理论分析的正确性。