单相全桥逆变器matlab仿真 联系客服

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用MATLAB仿真一个单相全桥逆变器,采用单极性SPWM调制、双极性SPWM调制或者单极倍频SPWM调制的任意一种即可,请注明仿真参数,并给出相应的调制波波形,载波波形,驱动信号波形、输出电压(滤波前)波形。

本文选用双极性SPWM调制。

1双极性单相SPWM原理

SPWM采用的调制波的频率为fs的正弦波US?Usmsin?st,?s?2?fs;载波

uc是幅值为Ucm,频率为fc的三角波。载波信号的频率与调制波信号的频率之比

称为载波比,正弦调制信号与三角波调制信号的幅值之比称为深度m。通常采用调制信号与载波信号相比较的方法生成SPWM信号.当Us>Uc时,输出电压Uo等于Ud,当Us

2 建立仿真模型

主电路模型

第一步设置电压源:在Electrical Sources库中选用DC Voltage Source,设置Ud =300V。第二步搭建全桥电路:使用Universal Bridge 模块,选择桥臂数为2,开关器件选带反并联二极管的IGBT/Diodes,构成单项全桥电路。第三步使用Series RLC Branch 设置阻感负载为1Ω,2mH,并在Measurement 选项中选择Branch Voltage and current,利用multimeter模块观察逆变器的输出电压和电流。电路如图所示。

图 单相全桥逆变逆变器电路图

双极性SPWM信号发生器

在Simulink的Source库中选择Clock模块,提供仿真时间t,乘以2?f后通过一个sin模块即sin?t,乘以调整深度m可获得所需的正弦调整信号。选择Source库中的Repeating Sequence模块产生三角载波,设置Time Values 为[0 1/fc/4 3/fc/4 1/fc],设置Output Values 为[0 -1 1 0],生成频率为fc的三角载波。调制波和载波通过Simulink的Logic and Bit Operations 库中的 Relational Operator 模块进行比较后得到4个开关信号。在图中Boolean 和 Double由Data Type Conversion 模块进行设置后得到,NOT则使用Logic and Bit Operations库中的Logical operator模块。

为使仿真界面简单,参数易调修改,可对如图所示部分进行封装。选择Mask Subsystem 将信号发生器进行封装,设置m、f、fc三个参数,双击该模块可以更改参数值。电路如图所示。

图 双极性SPWM信号发生器电路图

3仿真结果及分析

将调制深度m设为,输出基波频率为50Hz,载波频率为750Hz,将仿真时间设为,在powergui中设置为离散仿真模式,采样时间为10-5s,运行后得仿真结果,调制波波形和载波波形如图所示,驱动信号波形如图所示,输出电压和电流波形如图所示。

图 调制波和载波波形

图 驱动信号波形

图 输出电流及电压波形

频谱图如图所示。

图 FFT分析频谱图