pwm逆變電路仿真

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1、word完美格式題目如下：使用IGBT完成逆變電路仿真，直流電壓300V。阻感負(fù)載，電阻值1Ω，電感值3mH。調(diào)制深度m=0.5。輸出基波頻率50Hz，載波頻率為基頻15倍，即750Hz。分別按下列要求仿真輸入輸出波形，進行諧波傅里葉分析。繪制主要器件的工作波形。1，單極性SPWM方式下的單相全橋逆變電路仿真，及雙極性SPWM方式下的單相全橋逆變電路仿真。對比兩種調(diào)制方式的不同。題目中需要做單極性與雙極型SPWM的單相全橋逆變電路仿真，那么首先了解一下SPWM的原理。SPWM控制的基本原理PWM（Pulse?Width?Modulation）控制就是對脈沖的

2、寬度進行調(diào)制的技術(shù)。即通過對一系列脈沖的寬度進行調(diào)制，來等效地獲得所需要的波形。PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最為廣泛，對逆變電路的影響也最為深刻，PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用也最具代表性。面積等效原理是PWM控制技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)，即在采樣控制中，沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的同一環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。其中，沖量指的是窄脈沖的面積；效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。如圖1.1所示，三個窄脈沖形狀不同，但是它們的面積都等于1，圖1.1精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式SPWM控制如下：如圖1-2是單相PWM逆變電路VT1~VT4是

3、四個IGBT管，VD1~?VD4是四個二極管，調(diào)制電路作為控制電路控制IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷來得到所需要的波形。圖1-2計算法和調(diào)制法?：SPWM逆變電路主要有兩種控制方法：計算法和調(diào)制法。計算法是將PWM脈沖寬度的波形計算出來，顯然這種方法是很繁瑣的，不采用。調(diào)制法是用一個三角波作為載波，將一正弦波作為調(diào)制信號進行調(diào)制。我們采用調(diào)制法。因為等腰三角波上下寬度與高度呈線性關(guān)系且左右對稱，當(dāng)它與一個平緩變化的正弦調(diào)制信號波相交時，在交點時刻就可以得到寬度正比于正弦信號波幅度的脈沖單極性與雙極型的控制方法如下：1單極性PWM控制方式：如圖1-3所示，在ur和uc的交

4、點時刻控制IGBT的通斷?ur正半周，VT1精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式保持通，VT2保持?jǐn)?.當(dāng)ur>uc時使VT4通，VT3斷，uo=ud當(dāng)uruc時使VT3斷，VT4通，uo=0?虛線uof表示uo的基波分量圖1-32，雙極性PWM控制方式：如圖1-4在ur的半個周期內(nèi)，三角波載波有正有負(fù)，所得PWM波也有正有負(fù)，在ur一周期內(nèi)，輸出PWM波只有±ud兩種電平，仍在調(diào)制信號ur和載波信號uc的交點控制器件的通斷，

5、ur正負(fù)半周，對各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同。當(dāng)ur?>uc時，給VT1和VT4導(dǎo)通信號，給VT2和VT3關(guān)斷信號，如io>0，VT1和VT4精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式通，如io<0，VD1和VD4通，?uo=ud當(dāng)ur0，VD2和VD3通，uo=-ud圖1-4仿真如下：1，單極性單相單極性全橋逆變主電路圖形如下圖1-5精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-5Matlab仿真主電路圖如圖1-6圖1-6其中子系統(tǒng)subsystem為控制驅(qū)動電路，如下圖1-7精

6、心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-7按照題目的要求設(shè)置各個元器件額參數(shù)后得：單極性載波與調(diào)制波波形如圖1-8：圖1-8阻感負(fù)載中電流與電壓的波形如下圖1-9：精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-9波形參數(shù)之后進行傅里葉頻譜分析如圖1-10，圖1-11圖形1-10精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖形1-11接下來進行雙極型分析：雙極型單相單極性全橋逆變主電路圖如下圖跟單極性相同Matlab仿真主電路圖如圖1-12精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-12其中子系統(tǒng)subsystem為控制驅(qū)動電路，如下圖1-13圖1-13按照題目的要求設(shè)置各個元器件額參數(shù)后

7、得雙極性載波與調(diào)制波波形如圖1-14：精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-14阻感負(fù)載中電流與電壓的波形如下圖1-15：圖1-15波形參數(shù)之后進行傅里葉頻譜分析如圖1-16，圖1-17精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式圖1-16圖17結(jié)論如下：通過頻譜圖得單極性SPWM總諧波系數(shù)THD=129.01%雙極性SPWM總諧波系數(shù)THD=270.18%由圖1-16，1-17知道雙極性SPWM輸出的15次諧波是基波的222.78%，精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式相當(dāng)于是基波的2.3倍為最大的。由圖1-10，1-11知道單極性SPWM輸出的29與31次諧波的比例與基

8、波相比占與69.82%與77.64%。但是15次諧波