基于matlab的单相pwm逆变电路的仿真研究,基于Matlab的单相双极性spwm逆变电路仿真报告...
2021年2月27日发(作者:参与)
单相双极性
SPWM
桥式逆变电路实验报告
学院:电气与电子工程
班级:
xxxxx
姓名:
xx
一、理论介绍
<
p>
SPWM
控制技术是逆变电路中应用最为广泛的
P
WM
型逆变电路技
术。对
SPWM
p>
型逆变电路进行分析,首先建立了逆变器控制所需的电
路模型,采用
IGBT
作为开关器件,并对单相桥式电压型逆变电路和
SPWM
控制电路的工作原理进行了分析,运用
MATLAB
中的
SIMULINK
模块对电路进行了仿真,给出了最终仿真波形。
SPWM(Sinusoidal
p>
PWM)
法是一种比较成熟的
,<
p>
目前使用较广泛的
PWM
法
.
前面提到的采样控制理论中的一个重要结论
:
冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时
,
其
效果基本相同
.
(此处采用等面积法)
SPWM<
/p>
法就是以该结论为理论基础
,
用脉冲宽度
按正弦规律变
化而和正弦波等效的
PWM
波形即
SPWM
波形控制逆变电路中开关
器件的通断
,
使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正
弦波
在相应区间内的面积相等
,
通过改
变调制波的频率和幅值则可调
节逆变电路输出电压的频率和幅值
.
二、主电路设计分析
根据设
计要求,
采用单相全桥
PWM
逆变电路
,
工作方式为单极
性
PWM<
p>
方式,开关器件选用
IGBT
,直流电源电压为<
/p>
200V
,
电阻电
感负载。设计主电路图如图一所示。
图一
单相桥式
PWM
逆变电路
分析:
a
、主电路
采用<
/p>
IGBT
作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路。
采用负载
为阻感负载,工作时
V1
<
br>和
V2
的通断状态互补,
V3<
/p>
和
V4
的通断状
态也互补。
在输出电压
u0
的正半周,
让
V1
保持通态,
V2
保持断态,
V3
和<
p>
V4
交替通断。
当
p>
uco>utri
,且
-uco,触发
VTA+
和
VTB-
导通,输入电
源
Ud
经过
VTA+
、
负载和
VTB-
构成电流回路,
uo=-Ud
,
电流上升;
<
br>
当
uco,使
VTA+
断开,触发
VT
A-
,但由于是感性负载,
电流不能
突变,
因此负载电流经
VDA-
和
p>
VTB-
续流,
使
VTA-
不能导
通,
uo=0
,同时电流下降;
当
uco
>utri
,且
-uco,触发
VTA+
和
VTB-<
p>
导通,输入
电源
Ud<
/p>
经过
VTA+
、负载和
<
br>VTB-
构成电流回路,
uo=-Ud
<
br>,电流上
升;
当
p>
-uco>utri
,使
VTB-
断开,触发
VTB+
,由于是感性负载,电
p>
流不能突变,因此负载电流经
VTA+
和<
/p>
VDB+
续流,使
VTB+
不能导
通,
uo=0
,
p>
同时电流下降;
直至下一个周期触发
VTA
+
和
VTB-
导通。
<
br>由此循环往复周期性的工作。
b
、调制电路的产生控制原理
根据面积等效原理,可产生双极性
PWM
波
图二
双极性
PWM
控制方式波形
双极性
PWM
控制方式:
在
ur
的半个周
期内,
三角波载波有正有
负,所得
PW
M
波也有正有负,其幅值只有±
Ud
两
种电平。同样在调
制信号
ur
和载波信
号
uc
的交点时刻控制器件的通断。
u
r
正负半周,
对各开关器件的控制规律相同。当
ur
>uc
时,给
V1
p>
和
V4
导通信号,
给
V2
和
V3
关断信号。如
io>0
,
V1
和
V4
通,如
io<0
,
VD1
和
V
D4
通,
uo=Ud
。当
ur时,给
V2
和
V3
导通信号,给
V1
和
V4
关断
信号。如
io<0
,
V2
和<
/p>
V3
通,如
io>0
,
VD2
和
VD3
通,
uo=-Ud
。这
样就
得到图二所示的双极性的
SPWM
波形。
三、仿真模型的建立及各模块参数设置
<
br>3.1
、双极性
PWM
控制发生
电路模型图如图
a
所示。
1
t
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