电子技术的设计和应用O. 3969 / j. issn. 1000—0755.201 5.03.020 MATLAB刘凯、周磊、李仁贵(湖南理工学院信息与通信工程学院、湖南岳阳)描述了全桥逆变器电路的工作原理,并在MATL AB / Simulink其仿真模型和仿真结果给出. 模拟结果表明,负载两端的电压波形为矩形波,负载两端的电流波形为不规则波形. 最重要的是通过模拟软件验证,同时打开绝缘栅双极晶体管(IGBT)当二极管VD同时导通时,理论分析与电压和电流波形方向完全一致. 关键词: 基于单相全桥逆变电路电压源完全控制的设备;建模和模拟;MⅡABY摘要: 介绍了单相全桥逆变电路的工作原理,并给出了模拟模型和模拟方法. 基于MATLAB / S imulink的结果. 模拟结果表明,负载两端的电压波形为矩形波形,两端的电流波形为不规则波形. 最重要的是,模拟软件的工作原理是在使用中IG BT在晶体管的情况下,负载两端的电流和电流方向相同. . 当V D当两个二极管导通时,与理论分析结果完全一致的电压和电流波形呈相反的方向. 功率: 单相及全桥电源电路;资金来源;开发完全控制;建模与模拟; 引言逆变器电路是将直流电转换为交流电的电路.
当交流侧连接到电网时,即当交流侧连接到电源时,称为有源逆变器;当交流侧直接连接到负载时,称为无源逆变器. 逆变器电路应用广泛. 在各种现有电源中,电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源. 逆变器电路需要这些电源来提供交流负载. 另外,用于交流电动机速度控制的逆变器,不间断电源,感应加热电源逆变器电路. 其基本功能是将中间直流电路的直流电源输出转换为交流电源,在控制电路的控制下,交流电源的频率和电压可以任意调整. 本文详细介绍了单相全桥逆变电路及其工作原理MATLAB / Simulink建模和模拟. 单相全桥逆变器电路的工作原理简介单相全桥逆变器电路的原理图和工作波形分别如图1和图2所示. 该电路由直流电源组成DC绝缘栅双极晶体管(IGBT)V】?V 由二极管组成V D1-V D4,负载R,L大容量电容器C与触发电路并联DC两端形成电压源,使电压不脉动. 图1]中的IGBT V和V 4,IGBT v 2和v形成一对桥臂,由于IGBT在触发脉冲的作用下,它是一个完全受控的装置,具有单向导电性,可以控制IGBT开和关.
假设现在详细描述其工作原理t]?阶段: V]和V4首先,电流从电容器C的正端流过v,流过负载R?t1L,然后流过V,最后回电容器C. 负载R和负载L两端的电流从左到右. 此时,负载R和L两端的电压为 Ud. 在t 2?t 3阶段: 关闭Vl?1] V4,同时打开V2?[1 V3.由于感性负载,此时电流不能突然流向负极V D2,负载R和L和V D33最终到达电容器C的正极. 此时,负载R和L两端的电压为Ud,存储在电感L中的能量反馈给电容器C. 在ta?t4阶段: 当电感器L中的能量完全释放时,V 2l nv 3正式导通电容器C的正极端子流过V和负载L #t1R,v 2.电子技术设计与应用电子技术设计与应用电子技术最终到达负载R和负载R的电容器CL两端的电压为. . 在t4?t5阶段: 当V 2和V 3截止时,V 1和V 4导通,然后电流通过负载R和L流向电容器C VD负端,然后流动VD,回到电容器C的正极. 此时,负载R和L两端的电压为 . 从以上分析可以看出,单相全桥逆变器电路的工作原理是: 由两个半桥电路组成的四个桥臂,两对桥臂交替导通. 在180.
,只能通过更改DC更改输出电压的电压. 单相全桥逆变器电路工作波形2 MATLAB / Simulink 2.单相全桥逆变器电路的建模和模拟. 仿真模型MATL AB / Simulink中的单相全桥逆变器电路的仿真模型图如图3所示[2-4]. 图3中的模型主要由直流电源组成DC全桥逆变电路工作原理,IGBT,信号发生器和RLC负载等组成. 四个模型IGBT驱动电路的设计是关键. 使用信号发生器(脉冲发生器)来促进四个发生IGBT V}?V 分析触发脉冲. 图2模拟模型的参数设置如下: 直流电压直流电压1000V: RLC负载仿真参数设置: R = 5f?,L = 0.001H;信号发生器Q1和Q4的幅度为5v,周期为0 .04s,脉冲宽度为50%,Q2和Q3的幅度也为5V,周期为0.04s,脉冲宽度为50%,相位延迟为0.02s. 8 0图3单相全桥逆变器电路模拟模型2.2仿真结果与分析单相全桥逆变器电路的仿真结果如图4至图6所示,图4为负载R和L输出图4(a)负载R和L图4显示在两个示波器上的电压和电流模拟波形(b)是负载R * IL电压和电流仿真波形. 同一个示波器.
从图4(a)和(b)负载R和L两端的电压模拟波形为标准AC电压范围为1000的矩形波V,但负载R和LL两端的电流波形不规则. 由于电感的存在,波形的升降更加平缓. 验证电压逆变器电路可将直流电压转化为矩形波,但电流不能变成矩形波. (b)可以看出,当负载中的正负电流达到最大值时,负载电压仅因电源给电感器充电而改变方向,电流达到最大值,然后负载电感器L开始工作释放能量. 如图5和图6所示IGBT [VT]和V T从图中可以看出,4的电压和电流模拟波形VT和VT电压波形为矩形波,它们的电流和IGBT电流波形相似. 负载R和L,但这是正的,因为IGBT它是单相导通的,因此电流显示为正值. 图7和图8分别是二极管VD和VD模拟电压和电流波形. 从图中可以看出,二极管VD和VD由于电压和电流波形方向为负,IGBT [VT1]且当V T4断开且V T2和VL导通时,由于电感L的影响,电流方向不能立即改变. 电流流过二极管V D2和VD. 此时,电流的方向从电容器C的负极端子流经V D2和负载. R和L,VD最终到达负载R和电容器c的正极L两端的电压为1.
当电感器L中的所有能量释放时,电流变为零,因此二极管VD,?IV D截止,并且V T2和V T3立即导通. 由于V D2和VT并联,V D3与V T3并联,因此二极管VD和V D两端电压为零. 直?fl当V T 2和V T关闭时,二极管V D和V D由于反向电压,显示的电压波形为负电压,与理论分析完全一致.
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