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6正弦波脉宽调制逆变器的MATLAB仿真

6正弦波脉宽调制逆变器的MATLAB仿真
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6 正弦波脉宽调制逆变器的MATLAB仿真

6.1正弦波脉宽调制逆变器的原理和仿真模型

6.1.1正弦波脉宽调制逆变器的原理

由于期望的逆变器输出是一个正弦电压波形,可以把一个正弦半波分作N 等分。然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替,矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。这样,由N 个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形为正弦的半周等效。同样,正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。

这一系列脉冲波形就是所期望的逆变器输出SPWM波形。由于各脉冲的幅值相等,所以逆变器可由恒定的直流电源供电,也就是说,这种交一直一交变频器中的整流器采用不可控的二极管整流器就可以了(见图6-1,6-2,6-3 )。逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时,驱动相应开关器件的信号也应为与形状相似的一系列脉冲波形,这是很容易推断出来的。

从理论上讲,这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得,作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。但较为实用的办法是引用通信技术中的“调制”这一概念,以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波(ModulationWave ),而受它调制的信号称为载波(Carrier Wave )。在SPWM中常用等腰三角波作为载波,因为等腰三角波是上下宽度线性对称变化的波形,当它与任何一个光滑的曲线相交时,在交点的时刻控制开关器件的通断,即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲,这正是SPWM所需要的结果

(6-1)可控整流器调压、六拍逆变器变频

(6-2)不控整流、斩波器调压、六拍逆变器变频

(6-3)不控整流、PWM逆变器调压调频

1.工作原理

图6-4是SPWM变频器的主电路,图中VTl-VT6是逆变器的六个功率开关器件(在这里画的是IGBT),各由一个续流二极管反并联,整个逆变器由恒值直流电压U供电。图6-5是它的控制电路,一组三相对称的正弦参考电压信号由参考信号发生器提供,其频率决定逆变器输出的基波频率,应在所要求的输出频率范围内可调。参考信号的幅值也可在一定范围内变化,决定输出电压的大小。三角载波信号Uc是共用的,分别与每相参考电压比较后,给出“正”或“零”的饱和输出,产生SPWM脉冲序列波Uda,Udb,Udc作为逆变器功率开关器件的驱动控制信号。

6-4主电路

当rU U '/2UN d u U =?时,

给V4导通信号,给V1关断信号'/2UN d u U =?给V1(V4)加导通信号时,可能是V1(V4)导通,也可能是VD1(VD4)导通。d U 和'WN u 的PWM 波形只有±Ud/2两种电平。当urU>uc 时,给V1导通信号,给V4关断信号,'/2UN d u U =?。UV u 波形可由''UN VN u u ?得出,当1和6通时,UV u =d U ,当3和4通时,UV u =-d U ,当1和3或4和6通时,UV u =0。输出线电压PWM 波由±Ud 和0三种电平构成负载相电压PWM 波由(±2/3) d U 、(±1/3) d U 和0共5种电平组成。

防直通的死区时间同一相上下两臂的驱动信号互补,为防止上下臂直通而造成短路,留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间。死区时间的长短主要由开关器件的关断时间决定。死区时间会给输出的PWM 波带来影响,使其稍稍偏离正弦波。

6-5控制电路

2. 控制方式

脉宽调制的控制方式从调制脉冲的极性上看,可分为单极性和双极性之分:参加调制的载波和参考信号的极性不变,称为单极性调制;相反,三角载波信号和正弦波信号具有正负极性,则称为双极性调制。

(1)单极性正弦脉宽调制

单极性正弦脉宽调制用幅值为r U 的参考信号波r U 与幅值为o f ,频率为o f 的三角波c U 比较,产生功率开关信号。其原理波形如图6-6所示。图6-6是用单

相正弦波全波整流电压信号与单向三角形载波交截,再通过倒相产生功率开关驱动信号。

参考波频率fr 决定了输出频率fo ,每半周期的脉冲数P 决定于载波频率fc 。即:

P= (6-1) 用参考电压信号的幅值Ur ,与三角形载波信号的幅值Uc 的比值,即调制度

m = Ur/Uc,来控制输出电压变化。当调制度由0-1变化时,脉宽由0-π/p变化,输出电压由0- E变化。如果每个脉冲宽度为θ,则输出电压的傅里叶级数展开式为:

(6-2)

系数An和Bn由每个脉宽为θ,起始角为α的正脉冲来决定和对应的负脉冲起始角π+α来决定。

如果第j个脉冲的起始角为αj则有

(6-3a)

(6-3b)由式(6-3a)、式(6-3b)可计算输出电压的傅里叶级数的系数

(6-4a)

(6-4b)

6-6 单极性正选脉宽调制SPWM原理波形

(2)双极性正弦脉宽调制

双极性正弦脉宽调制原理波形如图6-7所示。输出电压u0(t)波形在0-2π区间关于中心对称、在0-π区间关于轴对称,其傅里叶级数展开式为

(6-5)

式(6-5)中

输出电压u0(t )可看成是幅值为E ,频率为fo 的方波与幅值为2E 、频率为fc 的负脉冲序列(起点和终点分别为123212,,,...,,p p ααααα?的叠加。因此

(6-6)

则输出电压为

(6-7) 输出电压基波分量为

(6-8)

需要注意的是,从主回路上看,对于双极性调制,由于同一桥臂上的两个开关元件始终轮流交替通断,因此容易引起电源短路,造成环流。为防止环流,就必须增设延时触发环节,设置死区。

图6-7双极性调制为主要的实验方向

6.1.2正弦波脉宽调制逆变器的仿真模型

三相电压源SPWM逆变器的仿真模型如图6-8所示。此模型是将DC250V的直流电通过SPWM逆变器变成交流电消耗在三相阻抗性负载上。

仿真模型中主要使用的模块与提取的路径是:

元器件名称提取元器件路径

多功能桥式整流电路Power Electronics/Universal Bridge

脉宽调制PWM脉冲发生器SimpoweSystem/PowerElectronics/Con trolBlocks/ PWM Generator

有效测量模块RMS SimpoweSystem/Measurements/Continuous

Measuremants/RMS

图6-8

6.2仿真模型使用模块的参数设置

(1)多功能桥式整流电路 Universal Bridge设置参数如图6-9

(2)脉宽调制PWM脉冲发生器PWM Generator设置参数如图6-10

图6-10

(3)万用表Multimeter与Multimeter1设置参数如图6-11,6-12。Multimeter2设置参数同Multimeter1

(4)有效值测量模块RMS设置其参数Fundamental frequency(Hz)为50。

(5)阻感性负载R=2?,L=0.01H。三相负载参数相同。

图6-11

图6-12 6.3模型仿真及仿真结果

图6-13 输出交流f=50Hz 调制度m=0.8时的仿真曲线左:逆变器输出电压波形右:逆变器输出电流波形

图6-14输出交流f=50Hz 调制度m=0.4时的仿真曲线左:逆变器输出电压波形右:逆变器输出电流波形

图6-15 输出交流f=100Hz 调制度m=0.8时的仿真曲线

左:逆变器输出电压波形右:逆变器输出电流波形

仿真结果要点1:由于万用表参数设置里点选了Plot selected measurements选项,故仿真后能自动绘制被选要测量的参数的波形图。这些自动绘制的波形图与万用表Multimeter、Multimeter1、Multimeter2后经分路器连接的示波器绘制的波形相同。

仿真结果要点2:万用表Multimeter后经分路器连接的示波器,绘制的波形为每相阻感性负载两端的电压Ura、Urb、Urc,即三相负载的相电压。而电压测量分压器测量的是三相负载的线电压uab,ubc,uca。

仿真结果要点3:改变SPWM逆变器输出交流的大小与频率的操作方法。这要从调整PWM Generator的参数设置说起。

“Modulation index(0

图6-13分析:采用三相电压源正弦波脉宽调制逆变器,输出为载波频率为600Hz,调制度为m=0.8,输出电压频率为50Hz。而Multimeter2测量的输出电流波形与其相同。其输出电流频率为50Hz,这正是将直流电逆变成交流电所设定的输出交流电的频率。

图6-14 分析:所有条件相同,调制度m=0.4时,m值减小,输出电流波形的幅值也减小。当设置的输出电压频率没变时,输出交流电的频率仍为50Hz。

图6-15 分析:所有条件相同,调制度m=0.8时,输出电压频率为100Hz时,仿真结果说明,输出交流f=100Hz,这也正是所设定的输出交流电的频率。

图6-16 A相阻感性负载电流Ir的有效值

左:m=0.8 右:m=0.4

图6-16分析当RMS模块设置为50,调制度m=0.8与m=0.4时示波器测出的A相阻感性负载电流iRa的有效值,可见,当改变m时,即可改变输出电压的幅值,亦即改变了阻感性负载电流的有效值

三相PWM逆变器的设计_毕业设计

湖南文理学院 课程设计报告 三相PWM逆变器的设计 课程名称:专业综合课程设计 专业班级:自动化10102班

摘要 本次课程设计题目要求为三相PWM逆变器的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取,到方案的确定以及Matlab仿真等,巩固了理论知识,基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析,并进行相应的原理讲解,包括逆变电路的理论基础以及Matlab仿真软件的简介、运用等,此外,还会清晰的介绍各个环节的设计,比如触发电路、控制电路、主电路等,其中部分电路的绘制采用Proteus软件,最后结合Matlab Simulink仿真,建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型,进而通过软件得到较为理想的实验结果。 关键词:三相PWM 逆变电路Matlab 仿真

Abstract The curriculum design subject requirements for the design of the three-phase PWM inverter. Design process from the principle of analysis, selection of components, to scheme and the Mat-lab simulation, etc., to consolidate the theoretical knowledge, basic meet the design requirements. This article will be carried out in accordance with the design of process analysis, and the corresponding principles, including the theoretical foundation of the inverter circuit and introduction, using Matlab simulation software, etc., in addition, will also clearly introduces the design of every link, such as trigger circuit, control circuit, main circuit, etc., some of the drawing of the circuit using Proteus software, finally combined with Matlab Simulink, established a three-phase fully-controlled bridge voltage source type inverter circuit simulation model, and then through the software to get the ideal results. Keywords: Matlab simulation, three-phase ,PWM, inverter circuit

正弦波振荡器设计multisim(DOC)

摘要 自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本次课程设计采用电容三点式振荡器,运用multisim软件进行仿真。根据静态工作点计算出回路的电容电感取值,得出输出频率与输出幅度有效值以达到任务书的要求。 关键词:电容三点式;振荡器;multisim;

目录 1、绪论 (1) 2、方案的确定 (2) 3、工作原理、硬件电路的设计和参数的计算 (3) 3.1 反馈振荡器的原理和分析 (3) 3.2. 电容三点式振荡单元 (4) 3.3 电路连接及其参数计算 (5) 4、总体电路设计和仿真分析 (6) 4.1组建仿真电路 (6) 4.2仿真的振荡频率和幅度 (7) 4.3误差分析 (8) 5、心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录 (10) 附录Ⅰ元器件清单 (10) 附录Ⅱ电路总图 (11)

1、绪论 振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。凡是可以完成这一目的的装置都可以作为振荡器。一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持 下去。选频网络则只允许某个特定频率0f能通过,使振荡器产生单一频率的输出。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压 U和输入电压i U要相等,这是振幅平衡条件。二是f U和i U必须相位相同,这是相位f 平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 本次课程设计我设计的是电容反馈三点式振荡器,电容三点式振荡器,也叫考毕兹振荡器,是自激振荡器的一种,这种电路的优点是输出波形好。电容三点式振荡器是由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串联电容的三个端点与振荡管三个管脚分别相接而得名。 本课题旨在根据已有的知识及搜集资料设计一个正弦波振荡器,要求根据给定参数设计电路,并利用multisim仿真软件进行仿真验证,达到任务书的指标要求,最后撰写课设报告。报告内容按照课设报告文档模版的要求进行,主要包括有关理论知识介绍,电路设计过程,仿真及结果分析等。 主要技术指标:输出频率9 MHz,输出幅度(有效值)≥5V。

1000W正弦波逆变器制作过程详解

1000W正弦波逆变器制作过程详解 1000W正弦波逆变器制作过程详解 作者:老寿 这个机器,输入电压是直流是12V,也可以是24V,12V时我的目标是800W,力争1000W,整体结构是学习了钟工的3000W机器.具体电路图请参考:1000W正弦波逆变器(直流12V转交流220V)电路图 也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM,宽140MM。升压部分的4个功率管,H桥的4个功率管及4个TO220封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC升压电路的驱动板和SPWM的驱动板直插在功率主板上。 因为电流较大,所以用了三对6平方的软线直接焊在功率板上: 吸取了以前的教训:以前因为PCB设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。所以这次画PCB 时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。

如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35的电感。 上图红色的东西,是一个0.6W的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB下面直接搭通。 上面是SPWM驱动板的接口,4个圆孔下面是装H桥的4 个大功率管,那个白色的东西是0.1R电流取样电阻。二个 直径40的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18的线每个绕90圈,电感量约1MH,磁环初始导磁率为90。 上图是DC-DC升压电路的驱动板,用的是KA3525。这次 共装了二板这样的板,一块频率是27K,用于普通变压器驱动,还有一块是16K,想试试非晶磁环做变压器效果。 H桥部分的大功率管,我有二种选择,一种是常用的IRFP460,还有一种是IGBT管40N60,显然这二种管子不是同一个档次的,40N60要贵得多,但我的感觉,40N60的确要可靠得多,贵是有贵的道理,但压降可能要稍大一点。 这是TO220封装的快恢复二极管,15A 1200V,也是张工

(完整版)三相逆变器matlab仿真

三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换,因而称为逆变。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多,可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下: 1)按逆变器输出的相数,可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向,可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式,可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)……………. 2 三相逆变电路 三相逆变电路,是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路

日常生活中使用的电源大都为单相交流电,而在工业生产中,由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电,例如三相电动机。随着科技的日新月异,很多设备业已小型化,许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化,其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下,电力的储能形式可能只有直流电,如若在这样的环境下使用三相交流电设备,就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。 4MATLAB仿真 Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具,已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真,并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。 图 2 系统Simulink 仿真 所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电,经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块(Three phase parallel RLC)。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1,并将结果输出到示波器模块Scope1.

LC正弦波振荡电路的仿真分析

摘要 振荡器的种类很多,适用的范围也不相同,但它们的基本原理都是相同的,都由放大器和选频网络组成,都要满足起振,平衡和稳定条件。然后通过所学的高频知识进行初步设计,由于受实践条件的限制,在设计好后,我利用了模拟软件进行了仿真与分析。为了学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我选用的仿真软件是Multisim10.0版本,该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 关键词:LC振荡回路;仿真;正弦波信号;Multisim软件;

目录 一、绪论 (1) 二、方案确定 (1) 2.1电感反馈式三端振荡器 (2) 2.2电容反馈式三端振荡器 (3) 2.3 振荡平衡条件一般表达式 (4) 2.4起振条件和稳幅原理 (4) 三、LC振荡器的基本工作原理 (4) 四、总电路设计和仿真分析 (5) 4.1软件简介 (5) 4.2 总电路设计 (7) 4.3 进行仿真 (8) 4.4 各个原件对电路的影响 (11) 五、心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录 (14) 电路原理图 (14) 元器件清单 (14)

一、绪论 在本课程设计中,对LC正弦波振荡器的仿真分析。正弦波振荡器用来产生正弦交流信号的电路,它广泛应用于通信、电视、仪器仪表和测量等系统中。在通信方面,正弦波震荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或调解时所需要的本机振荡信号。医用电疗仪中,用高频加热。在课程设计中,学习Multisim软件的使用,以及锻炼电子仿真的能力,我选用的仿真软件是Multisim10.0版本,该软件提供了功能强大的电子仿真设计界面和方便的电路图和文件管理功能。 我利用了仿真软件对电路进行了一写的仿真分析,得到了与理论值比较相近的结果,这表明电路的原理设计是比较成功的,本次课程设计也是比较成功的。 本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号,本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。 二、方案确定 通过对高频电子线路相关知识的学习,我们知道LC正弦波振荡器主要有电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)等。其中互感反馈易于起振,但稳定性差,适用于低频,而电容反馈三点式振荡器稳定性好,输出波形理想,振荡频率可以做得较高。我们这里研究的主要是LC三端式振荡器。

三相SVPWM逆变电路MATLAB仿真

基于电压空间矢量控制的三相逆变器的研究 1、SVPWM逆变电路的基本原理及控制算法 图1.1中所示的三相逆变器有6个开关,其中每个桥臂上的开关工作在互补状态,三相桥臂的上下开关模式得到八个电压矢量,包括6个非零矢量(001)、(010)、(011)、(100)、(101)、(110)和两个零矢量(000)、(111). 图1.-1 三相桥式电压型有源逆变器拓扑结构 在平面上绘出不同的开关状态对应的电压矢量,如图1.2所示。由于逆变器能够产生的电压矢量只有8个,对与任意给定的参考电压矢量,都可以运用这8个已知的参考电压矢量来控制逆变器开关来合成。 3 U(011) 1 U(001)5 U(101) 4 U(100) 6 U(110) 2 U(010) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ U(000) 7 U(111) β c U θ β u α u 1 sv U2 sv U 3 sv U 图1.2 空间电压矢量分区 图1.2中,当参考电压矢量在1扇区时,用1扇区对应的三个空间矢量U sv1、U sv2、U sv3 来等效参考电压矢量。若1.2 合成矢量 ref U所处扇区N的判断 三相坐标变换到两相β α-坐标: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( 2 3 - 2 3 2 1 - 2 1 - 1 3 2 ) ( ) ( t t t t t u u u u u co bo ao β α (1.1)

根据u α、u β的正负及大小关系就很容易判断参考电压矢量所处的扇区位置。如表1.1所示。 表1.1 参考电压矢量扇区位置的判断条件 可以发现,扇区的位置是与u β、 u u βα-3及u u βα--3的正负有关。为判断方便,我们设空间电压矢量所在的扇区N N=A+2B+3C (1.2) 其中,如果u β >0,那么A=1,否则A=0 如果u u βα-3 >0,那么B=1,否则B=0 如果u u βα--3 >0,那么C=1,否则C=0 1.3 每个扇区中基本矢量作用时间的计算 在确定参考电压矢量的扇区位置后,根据伏秒特性等效原理,采用该扇区三个顶点所对应的三个电压空间矢量来逼近参考电压矢量。以参考电压矢量位于3扇区为例,如图1.3所示,参考电压U ref 与U 4的夹角为γ。 β 1 4 图1.3 电压空间矢量合成示意图 根据伏秒特性等效原理算出 () ???? ? ? ? ?? ????--==-=T T T T V T u T V T u u T s dc s ref dc s ref ref 21021 33321 β β α (1.3)

RC正弦波振荡器电路设计及仿真

《电子设计基础》 课程报告 设计题目: RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级: 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 时间: 成绩: 西南xx大学 信息工程学院

一.设计题目及要求 RC正弦波振荡器电路设计及仿真,要求: (1)设计完成RC正弦波振荡器电路; (2)仿真出波形,并通过理论分析计算得出频率。 二.题目分析与方案选择 在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样,它们同时进入放大网络被放大,其中必定有我们需要的信号,于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来,进一步送入放大网络被放大,为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络(如图一中的两个二极管),之后再次通过选频网络送回输入端,经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了,由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小,即无法实现放大,且高频在放大器中放大倍数较小。 三.主要元器件介绍 10nf电容两个;15kΩ电阻一个;10kΩ电阻三个;滑动变阻器一个;2.2k Ω电阻一个;二极管两个;运算放大器;示波器 四.电路设计及计算 电路震荡频率计算: f=1/2πRC

起振的复制条件:R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d 由其电路元件特性 R=10KΩ C=10nF 电路产生自激震荡,微弱的信号1/RC 经过放大,通过反馈的选频网络,使输出越来越大,最后经过电路中非线性器件的限制,使震荡幅度稳定了下来,刚开始时A v=1+R f/R i >3。 平衡时A v=3,F v=1/3(w=w0=1/RC) 五.仿真及结果分析 在multisim中进行仿真,先如图一连接好电路,运行电路,双击示波器,产生波形如下图 图2 刚开始运行电路时,输出波形如图2,几乎与X轴平行,没有波形输出。

正弦波逆变器设计

正弦波逆变器逆变主电路介绍 主电路及其仿真波形 图1主电路的仿真原理图 图1.1是输出电压的波形和输出电感电流的波形。上部分为输出电压波形,下面为电感电流波形。 图1.1输出电压和输出电感电流的波形 图1.2为通过三角载波与正弦基波比较输出的驱动信号,从上到下分别为S1、S3、S2、S4的驱动信号,从图中可以看出和理论分析的HPWM调制方式的开关管的工作波形向一致。

图1.2 开关管波形 从图1.3的放大的图形可以看出,四个开关管工作在正半周期,S1和S3工作在互补的调制状态,S4工作在常导通状态,S2截止;在负半周期,S2和S4工作在互补的调制状态,S3工作在常导通状态,S1截止。 图1.3放大的开关管波形 图1.4为主电路工作模态的仿真波形,图中从上到下分别为C3的电压波形、C1的电压波形、S3开关管的驱动波形,S1的驱动波形。从图中可以看出在S1关断的瞬间,辅助电容的电压开始上升,完成充电过程,同时S3上的辅助电容完成放电过程,S3开通。 图1.4工作模态仿真波形 图1.5为开关管的驱动电压波形和电感电流波形图,图中从上到下分别为电

感电流波形、S3驱动波形、S1驱动波形。从图中可以看出当S1关断瞬间到S3开通的瞬间,电感电流为一恒值,S3开通后,电感电流不断下降到S3关断时的最小值,然后到S1开通之前仍然为一恒值,直到S1开通,重复以上过程。根据以上结论可以看出仿真分析状态和前面的理论分析完全符合。 图1.5开关管的驱动电压波形和电感电流波形 2 滤波环节参数设计与仿真分析 2.1 输出滤波电感和电容的选取 对逆变电源而言,由于逆变电路输出电压波形谐波含量较高,为获得良好的正弦波形,必须设计良好的LC 滤波器来消除开关频率附近的高次谐波。 滤波电容C f 是滤除高次谐波,保证输出电压的THD 满足要求。C f 越大,则THD 小,但是C f 不断的增大,意味着无功电流也随之增加,从而增加了逆变电源的 电容容量,同时会导致逆变电源系统体积重量增加,同时电容太大,充放电时间也延长,对输出波形也会产生一定的影响。 逆变桥输出调制波形中的高次谐波主要降在滤波电感的两端,所以L 的大小关系到输出波形的质量。要保证输出的谐波含量较低,滤波电感的感值不能太小。增加滤波器电感量可以更好地抑制低次谐波,但是电感量的增加带来体积重量的加大。不仅如此,滤波电感的大小还影响逆变器的动态特性。滤波电感越大,电感电流变化越慢,动态时间越长,波形畸变越严重。而减小滤波电感,可以改善电路的动态性能,则使得输出电流的开关纹波加大,必然增大磁滞损耗,波形也会变差。综合以上的分析,在LC 滤波器的参数设计时应综合考虑。 本文设计的LC 滤波器如图 3.12中所示,电感的电抗2L X L fL ωπ==,L X 随频率的升高而增大。电容的电抗为 112C X C fC ωπ==,C X 随频率的升高而减小。1L C ωω=所对应

基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/948637950.html, 基于Multisim的RC正弦波振荡电路仿真分析 作者:李咏红 来源:《数字技术与应用》2012年第11期 摘要:采用Multisim10为工作平台对RC桥式正弦波振荡电路进行了仿真分析,讨论起振条件、稳幅环节,并通过仿真示波器观察了起振过程和振荡波形,仿真的结果与理论分析结果一致,说明将Multisim软件应用在电子技术教学中,可使教学更生动形象,利于学生对抽象原理的理解,提高课堂理论教学的教学质量。 关键词:Multisim RC桥式振荡电路仿真分析 中图分类号:TN752 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)11-0206-02 振荡电路是在无外加输入信号的情况下,能自动产生一定波形、一定频率和振幅的交流信号的一类电路,按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路两大类[1]。正弦波振 荡电路是一种基本的电子电路,广泛应用于量测、遥控、通讯、自动控制、热处理和超声波电焊等加工设备之中,也作为模拟电子电路的测试信号[2]。无论对于哪种振荡电路,用传统方 法精确分析起振、振幅、振荡频率的大小都是十分困难的,而用Multisim软件则可灵活方便的进行仿真分析。下面用Multisim软件对RC桥式正弦波振荡电路进行仿真分析[3]。 1、Multisim软件的特点 随着计算机的飞速发展,以EDA技术已经成为电子学领域的重要学科。EDA工具摒弃了靠硬件调试来达到设计目标的繁琐过程,实现了硬件设计软件化。NI Multisim10是美国国家仪器公司推出的Multisim最新版本。 NI Multisim10为用户提供了一个集成一体化的设计实验环境,建立电路、仿真分析和结果输出在一个集成菜单中可以全部完成,仿真手段切合实际,元器件和仪器与实际情况非常接近。NI Multisim10元件库中不仅有数千种电路元器件、虚拟测试仪器可供选用,而且与较常用的电路分析软件PSPICE提供的元器件完全兼容。Multisim还提供了丰富的分析功能,可对模拟电路或数字电路分别进行仿真,也可进行数模混合仿真,尤其是新增了射频(RF) 电路的仿真功能;因此功能强大的Multisim仿真软件非常适合电子类课程的教学和实验[4、5]。 2、RC正弦波振荡电路仿真分析 2.1创建仿真电路图

PWM逆变器Matlab仿真设计

PWM逆变器MATLAB仿真 1设计方案的选择与论证 从题目的要求可知,输入电压为110V直流电,而输出是有效值为220V的交流电,所以这里涉及到一个升压的问题,基于此有两种设计思路第一种是进行DC-DC升压变换再进行逆变,另一种是先进行逆变再进行升压。除此之外,要得到正弦交流电压还要考虑滤波等问题,所以这两种方案的设计框图分别如下图所示: 图1-1方案一:先升压再逆变 图1-2方案二:先逆变,再升压 方案选择: 方案一:采用DC-DC升压斩波电路其可靠性高、响应速度、噪声性能好,效率高,但不适用于升压倍率较高的场合,另外升压斩波电路在初期会产生超调趋势(这一点将在后文予以讨论),在与后面的逆变电路相连时必须予以考虑,我们可以采用附加控制策略的办法来减小超调量同时达到较短的调节时间,但这将增加逆变器的复杂度和设计成本。 方案二:采用变压器对逆变电路输出的交流电进行升压,这种方法效率一般可达90%以上、可靠性较高、抗输出短路的能力较强,但响应速度较慢,体积大,波形畸变较重。 从以上的分析可以看出两种方案有各自的优缺点,但由于方案二设计较为简便,因此本论文选择方案二作为最终的设计方案,但对于方案一的相关容也会在后文予以讨论。 2逆变主电路设计 2.1逆变电路原理及相关概念

逆变与整流是相对应的,把直流电变为交流电的过程称为逆变。根据交流侧是否与交流电网相连可将逆变电路分为有源逆变和无源逆变,在不加说明时,逆变一般指无源逆变,本论文针对的就是无源逆变的情况;根据直流侧是恒流源还是恒压源又将逆变电路分为电压型逆变电路和电流型逆变电路,电压型逆变电路输出电压的波形为方波而电流型逆变电路输出电流波形为方波,由于题目要求对输出电压进行调节,所以本论文只讨论电压型逆变电路;根据输出电压电流的相数又将逆变电路分为单相逆变电路和三相逆变电路,由于题目要求输出单相交流电,所以本论文将只讨论单相逆变电路。 2.2逆变电路的方案论证及选择 从上面的讨论可以看出本论文主要讨论单相电压型无源逆变电路,电压型逆变电路的特点除了前文所提及的之外,还有一个特点即开关器件普遍选择全控型器件如IGBT,电力MOSFET等,有三种方案可供选择,下面分别予以讨论: 方案一:半桥逆变电路,如下图所示,其特点是有两个桥臂,每个桥臂有一个可控器件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容,两个电容的连接点为直流电源的中点。反并联二极管为反馈电感中储存的无功能量提供通路,直流侧电容正起着缓冲无功能量的作用。其优点为简单,使用器件少,缺点为输出交流电压的幅值仅为直流电源电压的一半,且直流侧需要两个电容器串联,工作时还要控制两个电容器电压的均衡,因此它只适用于几千瓦以下的小功率逆变电路。 VD2 图2-1 半桥逆变电路 方案二:全桥逆变电路,如下图所示:其特点是有四个桥臂,相当于两个半桥电路的组合,其中桥臂1和4作为一对,桥臂2和3作为一对,成对的两个桥臂同时导通,两对

600W正弦波逆变器制作详解.

600W正弦波逆变器制作详解 ---献给象我一样的逆变器初学者 自从公布了1KW正弦波逆变器的制作过程后,有不少朋友来信息,提这样那样的问题,很多都是象我这样的初学者。为此,我又花了近一个月的时间,制作了这台600W的正弦波逆变器,该机有如下特点: 1.SPWM的驱动核心采用了单片机SPWM芯片,TDS2285,所以,SPWM驱动部分相对纯硬件来讲,比较简单,制作完成后要调试的东西很少,所以,比较容易成功。 2.所有的PCB全部采用了单面板,便于大家制作,因为,很多爱好者都会自已做单面的PCB,有的用感光法,有点用热转印法,等等,这样,就不用麻烦PCB厂家了,自已在家里就可以做出来,当然,主要的目的是省钱,现在的PCB厂家太牛了,有点若不起(我是万不得已才去找PCB厂家的)。 3.该机所有的元件及材料都可以在淘宝网上买到,有了网购真的很方便,快递送到家,你要什么有什么。 如果PCB没有做错,如果元器件没有问题,如果你对逆变器有一定的基础,我老寿包你制作成功,当然,里面有很多东西要自已动手做的,可以尽享自已动手的乐趣。 4.功率只有600W,一般说来,功率小点容易成功,既可以做实验也有一定的实用性。 下面是样机的照片和工作波形:

一、电路原理: 该逆变器分为四大部分,每一部分做一块PCB 板。分别是“功率主板”;“SPWM 驱动板”;“DC -DC 驱动板”;

“保护板”。 1.功率主板: 功率主板包括了DC-DC推挽升压和H桥逆变两大部分。 该机的BT电压为12V,满功率时,前级工作电流可以达到55A以上,DC-DC升压部分用了一对190N08,这种247封装的牛管,只要散热做到位,一对就可以输出600W,也可以用IRFP2907Z,输出能力差不多,价格也差不多。主变压器用了EE55的磁芯,其实,就600W而言,用EE42也足够了,我是为了绕制方便,加上EE55是现存有的,就用了EE55。关于主变压器的绕制,下面再详细介绍。前级推挽部分的供电采用对称平衡方式,这样做有二个好处,一是可以保证大电流时的二个功率管工作状态的对称性,保证不会出现单边发热现象;二是可以减少PCB反面堆锡层的电流密度,当然,也可以大大减小因为电流不平衡引起的干扰。高压整流快速二极管,用的是TO220封装的RHRP8120,这种管子可靠性很好,我用的是二手管,才1元钱一个。高压滤波电容是470uf/450V的,在可能的情况下,尽可能用的容量大一些,对改善高压部分的负载特性和减少干扰都有好处。 H桥部分用的是4个IRFP460,耐压500V,最大电流20A,也可以用性能差不多的管子代替,用内阻小的管子可以提高整机的逆变效率。H桥部分的电路采用的常规电路。 下面是功率主板的PCB截图,长宽为200X150MM,因为,这部分的电路比较简单,所以,我没有画原理图,是直接画了PCB图的。该板布板时,曾得到钟工的提示帮助,特在此表示感谢。 2. SPWM驱动板 和我的1KW机器一样,SPWM的核心部分采用了张工的TDS2285单片机芯片。关于该芯片的详细介绍,可以看我以前的贴子:https://www.doczj.com/doc/948637950.html,/topic/563779,这里不详说了。U3,U4组成时序和死区电路,末级输出用了4 个250光藕,H桥的二个上管用了自举式供电方式,这样做的目的是简化电路,可以不用隔离电源。 因为BT电压会在10-15V之间变化,为了可靠驱动H桥,光藕250的图腾输出级工作电压一定要在12-15之间,

PWM逆变器Matlab仿真解析

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: PWM逆变器Matlab仿真 初始条件: 输入110V直流电压; 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1、得到输出为220V、50Hz单相交流电; 2、采用PWM斩波控制技术; 3、建立Matlab仿真模型; 4、得到实验结果。 时间安排: 课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。 第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。 第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。 第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要 (1) 1设计方案的选择与论证 (2) 2逆变主电路设计 (2) 2.1逆变电路原理及相关概念 (2) 2.2逆变电路的方案论证及选择 (3) 2.3建立单相桥式逆变电路的S IMULINK的仿真模型 (4) 2.3.1模型假设 (5) 2.3.2利用MATLAB/Simulink进行电路仿真 (5) 3正弦脉宽调制(SPWM)原理及控制方法的SIMULINK仿真 (6) 3.1正弦脉冲宽度调制(SPWM)原理 (6) 3.2SPWM波的控制方法 (7) 3.2.1双极性SPWM控制原理及Simulink仿真 (7) 3.2.2单极性SPWM控制原理及Simulink仿真 (9) 4升压电路的分析论证及仿真 (11) 4.1B OOST电路工作原理 (11) 4.2B OOST电路的S IMULINK仿真 (12) 5滤波器设计 (13) 6 PWM逆变器总体模型 (15) 7心得体会 (18) 参考文献 (19)

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路资料

交流调速系统课程设计题目:三相桥式SPWM逆变器的仿真设计 班级:0 姓名: 学号: 指导老师:

目录 摘要 (2) 关键词 (2) 绪论 (2) 三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求 (3) SPWM逆变器的工作原理 (3) 1 工作原理 (5) 2 控制方式 (6) 3 正弦脉宽调制的算法 (9) MATlAB仿真设计 (12) 硬件实验 (19) 实验总结 (23) 附录 Matab简介 (24) 参考文献 (24)

三相桥式SPWM逆变电路设计 摘要: 随着电力电子技术的飞速发展,正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中,与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此,研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略,已成为电力电子领域的研究热点之一。 在现有的正弦波输出变压变频电源产品中,为了得到SPWM波,一般都采用双极性调制技术。该调制方法的最大缺点是它的6个功率管都工作在较高频率(载波频率),从而产生了较大的开关损耗,开关频率越高,损耗越大。本实验针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究,以SG3525为主控芯片,以期得到一种较理想的调制方法,实现逆变电源变压、变频输出。 关键词:逆变器SPWM逆变器的工作原理正弦脉宽调制的调制算法单极性正弦脉宽调制双极性正弦脉宽调制自然采样法规则采样法双极性正弦波等面积法 一、绪论 正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现,大大简化了正弦逆变电源的换相问题,为各种PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制. 电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展,与其他电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,为了达到这些高性能,采用了许多用于集成电路的工艺技术,如外延技术、离子注入、精细光刻等。 IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。它

文氏桥振荡电路(multisim仿真)

高频电子线路课程设计 题目: 院(系、部): 学生姓名: 指导教师: 年月日 河北科技师范学院教务处制

摘要 无论是从数学意义上还是从实际的意义上,正弦波都是最基本的波形之一——在数学上,任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲,它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中,最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。 本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。文氏桥振荡电路由两部分组成:即放大电路和选频网络。由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入电阻高、输出电阻低的特点。经测试,该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波,且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。 关键词:正弦波;振荡器;文氏电桥

目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。1设计任务及要求. (9) 1.1.................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 ***............................................................................................ 错误!未定义书签。 2 方案论证 (10) 3 单元电路设计 (11) 4 电路原理图及PCB版图 (11) 5 总结................................................... 错误!未定义书签。附录及参考文献........................................... 错误!未定义书签。

LC正弦波振荡电路的仿真分析—课程设计

摘要 本文主要叙述的是LC正弦波振荡电路的仿真分析的设计。自激振荡器我们所学中有电容三点式振荡器,电感三点式振荡器。通过对比我们选择电容三点式振荡器。线路简单、易起振、电容三点式振荡器的频率调节范围一般比电感三点式频率调节范围小、输出波形好。电容三点式振荡器都放大器和选频网络组成,都要满足起振,平衡和稳定条件。设计之后用mulsitim进行仿真,进行分析。 关键词:LC正弦波振荡电路;电容三点式振荡电路;正弦波信号

目录 1、绪论 (1) 2、方案的确定 (1) 2.1振荡电路的设计 (1) 3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (3) 3.1电容三点式振荡器 (3) 3.1.1 振荡平衡条件一般表达式 (3) 3.1.2 参数设计 (4) 3.2 LC正弦波振荡电路的工作原理 (4) 3.3 LC振荡器的振荡条件 (5) 3.3.1相位的平衡条件 (5) 3.3.2振幅平衡条件 (5) 4、总体电路设计和仿真分析 (5) 4.1总体电路设计 (5) 4.2仿真分析 (6) 4.3调试过程 (8) 5、心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 元器件清单 (11)

1、绪论 LC正弦波振荡电路使用非常广泛。在日常生活中我们也离不开LC正弦波振荡电路电路的应用。例如无线电的收发设备,各种开关电源。它广泛应用于通信、电视、仪器仪表和测量等系统中。在通信方面,正弦波震荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或调解时所需要的本机振荡信号。 本课程设计中要求设计的正弦波振荡器能够输出稳定正弦波信号,本设计中所涉及的仿真电路是比较简单的。但通过仿真得到的结论在实际的类似电路中有很普遍的意义。 2、方案的确定 如图2.1所示为方案框图。 图2.1振荡器方案框图 2.1振荡电路的设计 方案一:电容三点式振荡电路。如图2.2所示。 图2.2 电容三点式振荡电路

1000W正弦波逆变器制作过程详解

1000W 正弦波逆变器制作过程详解 1000W 正弦波逆变器制作过程详解 作者:老寿 这个机器,输入电压是直流是12V, 也可以是24V ,12V 时我的目标是800W ,力争1000W ,整体结构是学习了钟工的3000W 机器.具体电路图请参考:1000W 正弦波逆变器(直流12V 转交流220V)电路图也是下面一个大散热板,上面是一块和散热板一样大小的功率主板,长228MM ,宽 140MM 。升压部分的4 个功率管,H 桥的4 个功率管及4 个TO220 封装的快速二极管直接拧在散热板;DC-DC 升压电路的驱动板和SPWM 的驱动板直插在功率主板上。 因为电流较大,所以用了三对6 平方的软线直接焊在功率板上: 吸取了以前的教训:以前因为PCB 设计得不好,打了很多样,花了很多冤枉钱,常常是PCB 打样回来了,装了一片就发现了问题,其它的板子就这样废弃了。所以这次画PCB 时,我充分考虑到板子的灵活性,尽可能一板多用,这样可以省下不少钱,哈哈。 如上图:在板子上预留了一个储能电感的位置,一般情况用准

开环,不装储能电感,就直接搭通,如果要用闭环稳压,就可以在这个位置装一个EC35 的电感。上图红色的东西,是一个0.6W 的取样变压器,如果用差分取样,这个位置可以装二个200K 的降压电阻,取样变压器的左边,一个小变压器样子的是预留的电流互感器的位置,这次因为不用电流反馈,所以没有装互感器,PCB 下面直接搭通。 上面是SPWM 驱动板的接口,4 个圆孔下面是装H 桥的4 个大功率管,那个白色的东西是0.1R 电流取样电阻。二个直径40 的铁硅铝磁绕的滤波电感,是用1.18 的线每个绕90 圈,电感量约1MH ,磁环初始导磁率为90。 上图是DC-DC 升压电路的驱动板,用的是KA3525 。这次共装了二板这样的板,一块频率是27K ,用于普通变压器驱动,还有一块是16K ,想试试非晶磁环做变压器效果。 H 桥部分的大功率管,我有二种选择,一种是常用的 IRFP460 ,还有一种是IGBT 管40N60 ,显然这二种管子不是同一个档次的,40N60 要贵得多,但我的感觉,40N60 的确要可靠得多,贵是有贵的道理,但压降可能要稍大一点。 这是TO220 封装的快恢复二极管,15A 1200V ,也是张工 提供的,价格不贵。我觉得它安装在散热板上,散热效果肯定比普通塑封管要强。 这次的变压器用的是二个EC49 磁芯绕制的,每个功率

最新三相逆变器Matlab仿真精编版

2020年三相逆变器M a t l a b仿真精编版

三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真 09 电气工程及其自动化邱迪 摘要:本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB仿真。 关键词:三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术 MATLAB仿真 Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation. Key word: Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology 1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换,因而称为逆变。 [1] 1.2逆变器涉及的技术 逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件;开关的控制过程应用了基于微处理

器的现代控制技术;对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制(SPWM)技术等等。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多,可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下: 1)按逆变器输出的相数,可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向,可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式,可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)按逆变主开关器件的类型,可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管 逆变等等。 5)按输出稳定的参量,可分为电压型逆变和电流型逆变。 6)按输出电压或电流的波形,可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆 变。 7)按控制方式,可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。[2] 2 三相逆变电路 三相逆变电路,是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。

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