PWM逆变器MATLAB仿真.
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的快速发展，PWM技术发展迅速，PWM控制是调节脉冲宽度的技术。即通过调制一系列脉冲的宽度，可以等效地获得所需的波形(包括形状和振幅)。PWM逆变电路中应用最广泛的控制技术，对逆变电路的影响目前大量使用的逆变电路大多是PWM类型逆变电路。可以说 PWM控制技术在逆变电路中的应用相对成熟，从而确定了其在电力电子技术中的重要地位。本课程设计为IGBT基于单相桥式逆变电路，通过计算软件控制和获得所需的波形matlab/simulink对PWM模拟逆变电路，获取主题所需的数据指标，并分析结果。关键词：PWM 逆变 matlab/simulink 目录摘要11 选择32个设计方案 逆变电路原理及方案选择33 PWM原理及控制方法44 滤波器设计65 PWM逆变器仿真75.1 单相桥式逆变器模拟75.2 PWM仿真105.3 PWM逆变器总体模型1366 经验17参考文献18参考文献PWM逆变器MATLAB仿真1 根据题目要求选择设计方案，已知输入电压为110V直流电需要220V、50HZ单相交流电涉及升压和逆变两个问题。所以有两种设计方法，一种是进行DC-DC升压变换正在逆变，另一种是先逆变变换再升压。所以有两种设计方法，一种是进行DC-DC升压变换正在逆变，另一种是先逆变变换再升压。当然，要获得正弦交流电压，还要考虑滤波。如果采用方案1，可靠性高，响应速度快，噪声性能好，效率高，但早期增压电路会出现超调趋势，如果采用额外控制减少超调，会增加逆变器的复杂性和设计成本。如果采用方案2，该方法效率一般在90%以上，可靠性高，抗输出能力强。其缺点是响应速度慢，体积大，波形畸变严重。由于两种方案各有优缺点，但方案二的设计比较简单，所以我们选择方案二作为本次设计的最终方案。2 逆变电路的原理和方案选择对应于整流，将直流电转换为交流电的过程称为逆变。当交流侧连接到电网上，即交流测量连接到电源时，称为有源逆变器；当交流测量直接连接到负载时，称为无源逆变器。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。逆变电路被广泛使用。在现有的各种电源中，电池、干电池和太阳能电池都是直流电源。当需要这些电源向交流负载供电时，需要逆变电路。此外，变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子设备广泛应用于交流电机调速，其电路的核心部分是逆变电路。本文针对无源逆变；根据直流侧是恒流源还是恒压源，逆变电路分为电压逆变电路和电流逆变电路。电压逆变电路的输出电压波形为方波，电流逆变电路的输出电流波形为方波。因此，本文仅讨论电压逆变电路；逆变电路根据输出电压电流的相数分为单相逆变电路和三相逆变电路。由于主题要求输出单相交流电，本文仅讨论单相逆变电路。本课程设计主要讨论单相电压无源逆变电路，电压逆变电路开关设备一般选择全控制设备，如IGBT,电力MOSFET等。本课程设计主要讨论单相电压无源逆变电路，电压逆变电路开关设备一般选择全控制设备，如IGBT,电力MOSFET等等。有三种方案可供选择：半桥逆变电路、全桥逆变电路、推挽逆变电路。半桥电路输出端的电压波幅值仅为直流母线电压值的一半，因此电压利用率较低；但在板桥电路中，两个大电容器可以自动补偿不对称波形，这是板桥电路的主要优点。全桥式逆变电路和推拉式逆变电路的电压利用率相同，是半桥式电路的两倍。但全桥式、推挽式电路都存在变压器直流不平衡的问题，需要采取措施解决。推拉电路的主要优点是电压损失小，直流母线电压只有一个开关管压降损失；此外，两个开关管的驱动电路电源可以共享，驱动电路简单。推挽式更适合低压输入。低压输入推拉变压器原侧绕组匝数较少，一般采用并绕法，以增加两个绕组的对称性，工艺难度较大。但由于整个桥梁结构的控制更加灵活，本文选择单相桥式逆变电路作为逆变器的主电路。3 PWM原理及控制方法PWM脉宽调制技术是调制脉冲宽度的技术。也就是说，通过调制一系列脉冲宽度，可以等效地获得所需的波形(含幅值和形状)。PWM控制技术广泛应用于逆变电路，对逆变电路影响最大。目前大量应用中的逆变电路大多是PWM型逆变电路。可以说PWM由于逆变电路的应用，控制技术相对成熟，从而确定了其在电力电子中的重要地位。PWM最基本的结论之一是，具有相同冲量和不同形状的窄脉冲在惯性环节中的效果基本相同。冲量是窄脉冲面积，这就是我们通常所说的面积等效原理。因此，将正弦半波分为N等分，每个矩形脉冲根据面积原理等效，使这些矩形脉冲的范围相等，其脉冲宽度将根据正弦规律变化，脉冲宽度根据正弦规律和正弦波等效PWM