单相无源逆变器模型构建与仿真研究(共28页)

1、 陕西科技(kj)大学 毕业设计(b y sh j)（论文） 题 目：单相无源逆变器模型构建与仿真(fn zhn)研究 系 别： 电子信息与控制工程系 专业班级： 供配电101 姓 名： 王 哲 学 号： 20100198 指导教师： 霍 齐 职 称： 讲 师 二一四年 五月 十八 日摘 要在世界各个国家的社会建设中，电力电子技术占有着非常重要的地位，对于我们的生活，国家的建设都是至关重要。而电能作为我们生活中必不可少的能源，如果将直流电变成交流电，就必须用到逆变电路，逆变器能将直流电转换为交流电，更先进的逆变器研究对于我们的生活、生产有着重要意义。本文针对单相无源逆变器的特点，将其分为理论分

2、析，系统设计，硬件选择，MATLAB仿真建模四部分(b fen)进行研究，研究了其工作原理与输出性质。其结果对于单相无源逆变器的各方面研究有一定帮助，可作为逆变器研究方面的参考。关键词：逆变器；单相(dn xin)；无源；MATLAB仿真Abstract In the social development of all countries in the world, the power electronictechnology occupies a very important position, for our life, the countrys construction is very

3、important. The electrical energy is necessary in our lifeenergy, if the DC into AC, it must use the inverter circuit, the inverter can bedirect current into alternating current, the inverter more advanced research has important significance for our lives, production. In this paper, according to the

4、characteristics of single-phase passive inverter, which is divided into theoretical analysis, system design, hardware, MATLAB simulation modeling study on the four parts, the study of its working principle and the output properties. The resultsare helpful for the study of all aspects of the single-p

5、hase passive inverter,inverter research can be used as reference.Key words ：Inverter；Single-phase；Passive；MATLAB simulation目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc9798 1 绪论(xln) PAGEREF _Toc9798 5 HYPERLINK l _Toc20864 1.1 背景(bijng)及意义 PAGEREF _Toc20864 5 HYPERLINK l _Toc806 1.2 国内外研究(ynji)现状 PAGEREF _Toc8

6、06 6 HYPERLINK l _Toc26662 2 逆变器与单相无源逆变器的简单介绍 PAGEREF _Toc26662 8 HYPERLINK l _Toc20348 2.1 逆变器概念 PAGEREF _Toc20348 8 HYPERLINK l _Toc2536 2.2 逆变器的特点 PAGEREF _Toc2536 8 HYPERLINK l _Toc12044 2.3 逆变器分类 PAGEREF _Toc12044 8 HYPERLINK l _Toc4442 2.4 单相无源逆变器 PAGEREF _Toc4442 10 HYPERLINK l _Toc18542 2.4.

7、1 单相无源逆变器的定义 PAGEREF _Toc18542 10 HYPERLINK l _Toc20390 2.4.2 单相无源逆变器原理及数据推断 PAGEREF _Toc20390 10 HYPERLINK l _Toc8532 3 系统方案的设计 PAGEREF _Toc8532 11 HYPERLINK l _Toc28729 3.1 系统工作的原理 PAGEREF _Toc28729 11 HYPERLINK l _Toc2540 3.2 系统的方案 PAGEREF _Toc2540 13 HYPERLINK l _Toc29465 4 硬件电路的设计和计算 PAGEREF _T

8、oc29465 14 HYPERLINK l _Toc30834 4.1 硬件设计的图 PAGEREF _Toc30834 14 HYPERLINK l _Toc15031 4.2 整流的设计方案 PAGEREF _Toc15031 14 HYPERLINK l _Toc32299 4.2.1 参数运算 PAGEREF _Toc32299 14 HYPERLINK l _Toc20852 4.2.2 元器件的选择 PAGEREF _Toc20852 15 HYPERLINK l _Toc2400 4.2.3 保护元件的选择 PAGEREF _Toc2400 16 HYPERLINK l _To

9、c27701 4.3 驱动电路的设计 PAGEREF _Toc27701 16 HYPERLINK l _Toc1047 4.3.1 关于IGBT性能 PAGEREF _Toc1047 16 HYPERLINK l _Toc6846 4.3.2 电路的驱动 PAGEREF _Toc6846 17 HYPERLINK l _Toc7571 4.4 触发电路的设计 PAGEREF _Toc7571 18 HYPERLINK l _Toc23461 5 仿真与建模 PAGEREF _Toc23461 19 HYPERLINK l _Toc15594 5.1 MATLAB介绍 PAGEREF _Toc

10、15594 19 HYPERLINK l _Toc14621 5.2 Simulink介绍 PAGEREF _Toc14621 20 HYPERLINK l _Toc19759 5.3 MATLAB仿真 PAGEREF _Toc19759 20 HYPERLINK l _Toc31982 5.4 成果分析 PAGEREF _Toc31982 21 HYPERLINK l _Toc22526 6 结束语 PAGEREF _Toc22526 23 HYPERLINK l _Toc15699 6.1 总结 PAGEREF _Toc15699 23 HYPERLINK l _Toc18807 6.2

11、展望 PAGEREF _Toc18807 24 HYPERLINK l _Toc20882 参考文献 PAGEREF _Toc20882 26 HYPERLINK l _Toc20703 致谢 PAGEREF _Toc20703 271 绪论(xln) 1.1 背景(bijng)及意义 在上个世纪至19世纪，将直流电转变(zhunbin)为交流电，只能使用发电机组，这对于对于科研与国家建设造成了极大的障碍。但在上世纪，科学家们对于逆变器有了新的研究方向，是充气管与真空管。 能源是世界经济发展的命脉。而随着全球经济的快速发展，其对能源的需求也是日益增长。地球储量有限的不可再生资源的大量被消耗，面

12、对如此情况，可再生资源以其清洁、安全以及具有几乎无穷无尽的储量等特点吸引着人们越来越多的目光。如今，中国己经成为世界上能源消耗第二大的国家，而传统型能源的短缺己经成为制约中国经济发展的重要因素。随着传统型能源的日渐枯竭，开发和利用新能源，才是解决能源问题的根本途径。新能源主要指的即为可再生能源。面对全球日益增长的能源的消耗以及传统能源给环境造成的越来越大的压力，人们开始越来越重视对可再生能源的开发和使用。可再生能源包括有风能、水能、太阳能、生物能、地热能、潮汐能等非化石能源。可再生能源具有分布广泛和储量巨大等特点，而利用可再生能源进行发电，不但可以有效的缓解当前电力短缺的问题，还不会产生任何对

13、环境有害的排放物。因此，相比于利用传统能源发电会对环境造成巨大的污染和破坏，采用可再生能源发电能够实现对环境的保护，确保经济的可持续发展。在上世纪，如果想让发电机连接，需要在直-交转变时使用一个感应电动机，用这个感应电动机去造出换向器的一个逆转，如此步骤才能完成电能的转换，这个过程很繁琐。随后同步转换器步入了我们的视野，科学家们也开始使用同步转换器来完成直流电与交流电的转换，它的原理是将电机与绕组合并起来。可以求出在交流中，以直流输出。而对于同步的转换器，我们称它的工作原理为机械纠正交流。这是当时的一种方法。因为有一些其他设备，可以让转换器在工作过程中运行逆向，那么就是说它改变了直流的方式，将

14、直流变为了交流。从这个方法我们可以知道，逆变器这个元器件，也可以称之为转换器的一种变形。还有一项技术由于当时硬件设备的落后并没有得到很好的使用，就是将SPWM正弦脉宽调制波使用正弦波，然后将载波的使用设置为三角波，这个方法虽然不错，但介于当时硬件设备落后，无法很好的应用与使用。随后一个叫Bowers科研人员，在上世纪70年代将本方法用在逆变中，此方法可以让逆变的水平得到很大的提高，并且得到了世界范围的推崇，同时此方法也让逆变技术在世界范围内变得更加强，因此(ync)因为这些原因这个技术便上升提升到了一个全新的台阶之上。同时，此方法简单，通用性好，如可以消除谐波。随之而来的是各个(gg)不同的P

15、WM技术出现在我们的生活中，研究人员也开始大量的进行着PWM技术的研究。但随后在正弦波逆变方面，它的研究进展与研究成果到了一个瓶颈。 还有一个叫做PID的控制方法，此方法在上世纪普遍使用，并且非常稳定，简单，得到世界范围内的推崇。与此同时跟着各项技术(jsh)的全面的发展，这种新的PID的技术也同样跟着有了相当多的使用范围与用途。 1.2 国内外研究现状就目前国内情况而言，并网这类逆变器产品，它在市场上只占有很小的空间，虽然我们国家有许多的工厂在生产逆变器，但是在世界上出名的，却没有几个。即使我们国家的许多的逆变器厂商在这些年里进行了大力的研发，也拥有相当有实力的水平，但是和世界上其他国家的厂

16、商比起来，还是有很大的距离，比如说产品的技术水平，再比如它的质量水平。而目前国内水平比较高，实力比较强的公司比如有南京冠亚等厂商。就现在而言，这些厂商每年产品都有很高的产量，而且每年都较上一年有增加。即使现在我们国家的市场并不是很好，但是就逆变器这门技术，这个元器件而言，未来式具有非常大的可发展空间与前景，即使现在我们的情况不乐观，但是从长远看，还是非常有希望的。发达国家自上世纪70年代起就着力加强对发展可再生能源的支持，并颁布了一系列政策法规来促进绿色能源的发展，并使其可再生能源发电量占总发电量的比例大大增加。美国把促进可再生能源发展作为国家能源政策的基础。政府通过减税或提供贷款等方式激励可

17、再生能源的发展，通过巨大的科技研发投入，当今美国在可再生能源的理论研究和设备制造上都占据着领先地位。据报道，从199_5到2000五年间，美国政府投入了14.56亿美元用于对新能源开发的研究，因此美国可再生能源的使用率也大大超过世界上的其他国家。2002年，美国绿色能源发电总量己经占到了总发电量的8.9070，并预计到2025年，这个比例将达到150700欧洲国家根据各自的自然状况制定了不同的政策法规来支持和资助绿色产业，大力发展绿色发电。在德国，近年来绿色发电飞速发展，并且计划逐步取代核电。亚洲的日本，作为发展绿色能源的后起之秀，依靠其政策及强大的财政支持，在风力发电和太阳能发电上也己经取得

18、了巨大的成绩。就现在而言，我们国家的逆变器大部分是比如艾斯玛等牌子，那些(nxi)世界品牌虽然产品不错，但是由于种种原因，他们在产品的售后方面却做得不够好。总的来说，我们国家的产品与世界知名品牌的产品比，只有在小功率的逆变方面大家水平差不多，但是在大功率这方面，我们的差距还是比较大，我们的技术并不如他们。 而本文研究的是单相无源逆变器中的一种，叫做(jiozu)单相半桥无源逆变器，下面我们来具体介绍与分析单相半桥无源逆变器。 2 逆变器与单相无源逆变器的简单(jindn)介绍 2.1 逆变器概念(ginin)在21世纪，汽车已经是大部分家庭的必需品，随着汽车的广泛使用，车载电器这部分也占有者重

19、要的地位，比如(br)车载DVD，充电器等很多车载电器，那么着就引申出了逆变器与逆变技术。那么对于逆变器与逆变技术的研究对我们而言非常重要，因为当这项技术成熟了，我们的生活品质也随之提升。对于现在的世界，各种各样的化石燃料，不可再生的燃料即将被我们人类使用完，比如石油等，那么新的能源研究与使用进入了我们的视野，比如氢，是一种可以无限使用与再生的能源，随着时间的推移，假以时日，当化石燃料如石油等使用完时，再生能源这种能源就变得非常重要，因为化石燃料已经使用完，我们必须再生能源。因此从现在开始，我们生活中的主要能源也在逐渐的从化石类能源向再生能源转变。当这些能源成为人类主要能源时，我们的发电方式，

20、也会随着能源使用的不同而发生很大的改变。比如用氢这个能源，对环境的污染非常低，并且这也将是将来非常重要的一种发电的方式。那么这就让我们联想到了逆变技术，这项技术对于将来能源的获取与使用有着非常非常重要的地位，不言而喻，这项技术也是研究的重点与方向。 2.2 逆变器的特点逆变器最突出的特点有两点，第一，是转换效率非常高，第二个特点为启动时速度快，这两大特点让我们对逆变器的使用有了很多应用之处。逆变器不仅有上述两大特点，它还有相当多的安全可靠的保护功能，比如在短路时，它可以提供有效的可靠的保护。不仅有上述的保护，在过与欠电压中，也可以提供有效地保护。同样，逆变器在物理性能方面也有很多独到之处，比如

21、它是用铝这个金属来作为外部，铝的金属性质使得它的散热很好，并且经过现代工艺的氧化处理，使其对摩擦方面也很有耐性，经过现代工艺的处理，它对外部撞击，外部力也有很强的抗性。 2.3 逆变器分类(fn li) 中小功率型：这一类型的逆变器，它在光伏这方面占有相当大的比重(bzhng)，也就是说它在光伏这方面非常的重要，这类型的逆变器在光伏这方面具有很多优点，比如它有相当大的可靠性，在拥有可靠性的同时，它也有很高的效率，这样它可以让光伏在推广中有了更好的效果，实用性也大大增加，同时成本也较其他系统低了很多，这些都是他的优点，在有效用能方面也有很大的特点。由于以上的优点，世界上很多的科研人员都在研发可以

22、让我们寻常百姓用的逆变电源，这样可以让光伏系统有更好的推广，从而让光伏系统发展更迅速。 多重串联型：这类型的元器件同样有很多的独到之处，较其他逆变器都有它的很多优点，比如在汽车上使用，它就是非常好的选择。因为它是串联的，那么它可以让灵活性大大的增加，这是在控制方面来讲，同时也让精确性也大大的提升，同样这也是在控制方面来说。还有一个优点与特点是，它可以让充电能力大大的提升，让我们在使用时更加(gnji)的方面与舒适。在21世纪，汽车已经普及，同时因为人们对生活环境的关注，载人数载重数比较大的车更让我们优先发展，因为对环境污染相对较小，那么三相交流的电机就步入了我们的视野，因为在这种大容量的汽车中

23、，绝大多数的汽车都在用这种电机。但是因为这种器件往往面对的是高压与很强很强的电流，那么必须要面临散热的问题，如果温度过高，必然会出现各种各样的问题，那么这里的多重串联型就起到了相当积极的作用。这种方法不仅仅是可以对散热有很大的帮助，同样，也可以减少电磁的辐射对于我们的伤害。而这种类型的元器件适合在大功率的汽车里。这种方法的元器件，可以使之更加安全可靠，减少不必要的辐射等很多优点。虽然其优点多多，但是在使用中，电池的数量必须要增加两倍，总的来说，还是利大于弊。对于这种类型的元器件，因为它在输出电压中，它的矢量种类有非常多，那么优点显而易见，如灵活性大大增加了，这是对于控制方面来讲，精确性也同样提

24、高，这同样是对于控制方面来说。在使用元器件的过程中，我们必须让电池在使用时，同时放电，必须要在同一时刻，这样才能让各个电池的电量保持均匀，均衡。从使用器件(qjin)，调频功能，电路结构，输出相数，直流电源性质这几方面分别区分有：IGBT,GTO,BJT,MOSFET,混合式，晶闸管6种逆变器类型；同样又有变与恒的频这两种的输出；而全半桥也是很容易区分，也是只有两种电路结构；三，多，单相电路稍微多一点，只有三种输出的相数；还有一个只有两种的是电流与电压型这种性质的逆变器，同样也很容易让我们记住。经过上面逆变器的分类介绍，我们可以看到，逆变器有着各种各样的分类，花样繁多，而每一种不同的逆变器种类

25、，他都有着各自独特的特点与用途，同样也有其独特的优点，因此逆变器的研究(ynji)也是对我们非常的重要。 2.4 单相(dn xin)无源逆变器 2.4.1 单相无源逆变器的定义逆变器这个电路元器件就是直-交电流的转换与转变，在我们的生活中，由于中国的家用电源是220伏，因此通常逆变器也是220伏的。关于逆变器的构造，它是有三部分构成，第一是逆变桥，第二控制的逻辑，第三，是滤波的电路，这三部分构成了逆变器。逆变器在我们生活中使用的范围非常广，比如我们的空调，厨房中的抽油烟机，还有家里的各种灯，等等很多电器。逆变器在汽车中也使用广泛，现在汽车的普及率非常高，如果我们想在车里使用各种电器，那么只需

26、要一个逆变器就可以实现了。 2.4.2 单相无源逆变器原理及数据推断将电路里的各种大小电流，链接至负载里，并不和其他电路链接，就是直-交流的一种转变，直接送给负载里。这样的逆变器叫做单相无源逆变器。 单相无源逆变器电压控制：对于交流 HYPERLINK /view/141210.htm 变频调速里，如果想保持U/f不变（异步电动机输入端的电压和电压的频率比关系其在调速这个过程中是不能改变的）就是改变频率之时必须要改变端 HYPERLINK /view/10954.htm 电压大小，所以要逆变器在频率控制同时得要进行电压的控制。 控制逆变器输入的直流电压：若电源是交流，那么可通过可控制的整流电路

27、 ，将交流电变为可控直流的输入到逆变器中，因此控制逆变器输出的交流的电压。如果是直流电源，那么可以用直流电变成交流电，利用控制逆变器或者斩波器从而改直流的输入的电压大小。但是它的缺点为逆变器的输出的交流电压的波形谐波分为随着输出电压减少因此增加。3 系统(xtng)方案的设计 3.1 系统工作(gngzu)的原理 半桥逆变电路含两个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成(z chn)。在直流侧接有两个相互串联的电容，两个电容的连接点便成为直流电源的中点。负载连接在直流电源中点和两个桥臂连接点之间，由此构成半桥逆变电路。其优点是简单，使用器件少。缺点是输出交流电压的幅值仅为/2，且直

28、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。因此半桥电路常用于几千瓦以下的小功率逆变电源。半桥逆变电路原理图如下图3.1所示，电流与电压的波形图如下图3.2所示。图3.1半桥逆变电路的工作原理 图3.2电流(dinli)与电压波形图基极(j j)的信号会发生这样一个情况，半周正，反的偏，并且它们可以发生互补，当然这是在同一周期里的，而上述基极信号是在晶体管t1与T2中。假如t2之前(zhqin)，T1会发生导通的一种驱动的信号，那么T2停止，这是在负载作为阻感的负载时。那么会如下 当为T2送导通的信号时，同时在T2这个时候去断开T1。有一种情况下是不能去变方向的，那就是感性负载

29、里面的i这个电流，因此D2就可以续流，是当T3这个点，i。会变到0，D2会停，T2会发生(fshng)导通，这个时候i。会开始逆方向的变得大，于是依然得出上述公式。当T4这个(zh ge)点去闭了T2，并且T1送给信号，导通的信号，因为i。在感性的负载中并不可以马上就逆向走，需要D1开始续流，导通续流，因此还是可以得出上述公式。 最后一种情况，T1可以(ky)通，也会得出上述公式，那就是当在T5这个点，i。会变为0，所以得出以上公式。3.2 系统的方案如图3.3，由4个部分建立起主电路，首先是有半桥逆变电路，其次是交流电源，还有整流和滤波，而在主电路里，逆变桥想要顺利工作的控制的电路，就需要有

30、驱动的电路来完成，并且还必须同时有驱动电源，只要有了这两点，上述问题就可以解决。除了上述内容，还要实现以下3点的功能，其中滤波需要由2串联去完成，而交流电源需要由交流的变压器去实现，最后的整流需要用全桥整流的模块这个部分去实现与完成。现在我们来说缓冲的电路，如果想要完成半桥逆变的电路，那么我们必须用两部分来构建它，分别是缓冲电路与半桥逆变，有了这两点就可以构建的半桥逆变电路。 图3.3系统主电路4 硬件电路的设计(shj)和计算 4.1 硬件(yn jin)设计的图逆变器电路的任务(rn wu)是将直流电变交流电，要完成这一任务，主要是靠逆变桥、控制逻辑和滤波电路完成。其中逆变桥是直接将直流逆

31、变形成交流电输出的电路，滤波电路则是用于滤去通往逆变桥输出电压的纹波，控制逻辑则是使直流电流按照一定规律在器件中运行，使其流经滤波电路和逆变桥电路。具体如图4.1所示。图4.1逆变器的主电路图 4.2 整流的设计方案 4.2.1 参数运算 如何得出过小的会使得电压无法在额定的数值上。但太高了那么会变得高，同样会受影响的还有功率的因数，那么变大的还有元件耐压能力，这会让设计产生更多的成本。 用以下算法可以(ky)得出想要的结果求出A=0.9；取0.9，取用10裕量，则 B=cos=0.985这里(zhl)取140V电压(diny)的比k=/=1.57与算法根据 可以求出I1用 4.2.2 元器件

32、的选择 关于整流二极管可以有逆向的电，那么 同样可以得用ZP15A四个，加上之前的出的电流值的散热器。 关于滤波C0是用常数来求，负载只要变得很高，那么波纹系数就可以很底，因此电容量就会变得很高。现在C0用2200这个值。 关于(guny)IGBT 由于(yuy)用三倍的，而耐压用比132高的器件。因为器件用最高数写，通常与最高的电流时四倍数，所以(suy)用高四倍的器件最好。 4.2.3 保护元件的选择 断容器因为最大I2等于6A，所以可以选9安的容芯。因此器件使用14安与224伏。 关于IGBT 关于 由于 可知 I0是电路中的电压I0等于4安；是电感等于13，为了使其可以稳定运行，那么用

33、比IGBT小的数最好，现在用二百伏来算，那么=0.121在这里我们四舍五入取0.1与300伏关于的得出算法如下 那么关于要用很快回复的二极管，这样可以使器件，这样才能让元器件能迅速断开。用0.1，再经过(jnggu)实验后来确定最后的。 4.3 驱动电路(dinl)的设计 4.3.1 关于(guny)IGBT性能 有一种情况，可以让栅极有驱动的脉冲，让动态的驱动力变大。在器件运行时，有一种情况可以发生，就是有大消耗，这个情况是在开与关的这个时候发生。那么现在就有一种情况会让它消耗变得非常非常高，那就是这个情况在发生的时候时间用的非常长，时间非常久。如果是频率大，那么消耗就高于器件动态的消耗，会

34、使温度变大。这样一件事让器件频率被阻碍，同时让输出也被阻碍。这种情况的发生，会让元器件在运行的时候会处在一个非常危险的状态中。器件连通与闭合的速度和信号的大小转变速率非常有关系。并且器件必须要可以对电流的输入输出有很强的能力，如此这般，器件的栅源的电压组成与丢失可以很快。那么可以让消耗变到最小。还有一个情况要说明，驱动器内部的阻值不可以太低，如果太低，那么回路的电感会发生这样的情况，其与电容一起组为欠阻尼的震荡。不仅如此，而且因为时间实在太小，那么会有这样一个情况发生，那就是会造出回路电流尖峰，并且它很大，这种情况非常不好。若如此，不仅让回路有不能安全运行的隐患，同时有干扰产生。 可以给元器件

35、正确的栅乐。器件连接杆的压降与册原的U大小有关系。Vge和Vce，前者变大，后者就变小，那么消耗就变得更低，可以让官子发挥最大的功效。而前者如果太高，会有一种情况发生，就是Ic也变大，那么BT所可以经受如果短路的情况，电流的t的大小会更低。这样很不安全。如果短路，册压变大，那么I的福值更大，器件会消耗的概率就更大。所以，Vge要用小的。 关闭时，想更迅速的取出PNP官里有的电荷，可以给元器件很多的逆向的册压。如果器件关闭的时候，因为整个系统的另外几个地方都在运行，那么会有这样一种情况。有很多高频率的波动的信号，让器件连通，这样加大了官的消耗，更是很有可能让电路变得短路。所以，如果给器件添逆向的

36、册压，让器件有噪声的情况下依然可以安全的停止。充分输入与出的隔离的能力。元器件和电网是有关联的，但在我们设计的系统里不能这样。而且相当一部分元器件电的大小差距很高，有的特别大，有的特别小，不可以让控制电路和它连起来。所以驱动器要必须要能有隔离的水平，这样才能让其他元器件顺利安全(nqun)运行。4.3.2 电路(dinl)的驱动IGBT驱动电路，下面(xi mian)的图形已经给出如果想让信号的电路和门极驱动的电路之间隔离开来，必须要使用一种元器件，那就是光耦合器。图4.3IGBT驱动电路图 4.4 触发电路的设计设计这个方案，首先必须有PWM信号，这个信号的功能是连接与断开主功率器，然后经的

37、调试，让电压高低可以让我们来选择。我们使用SG3525这个芯片。它的电压我们选用8-35伏。频率最小我们用100H，最大我们用500K。关于软启动，我们在外部连通电容即可。如图4.4为触发电路图。 图4.4触发(chf)电路图5 仿真(fn zhn)与建模5.1 MATLAB介绍(jisho)MATLAB这款软件是当今世界科学研究，工程设计等各方面相当流行的一款软件，其对数值分析，数据可视化，图形处理，建模仿真都有其独到的优势，在各个研究领域，MATLAB是一款值得关注的好软件。本论文也是用MATLAB这款软件对上文的研究成果来仿真，并且验证上文的研究成果是否正确。下面介绍一下MATLAB有哪

38、些优势。方便使用：这款软件里有很多编程的特别之处，比如有函数与控制语句等。我们可以同时同时写进需要的东西，然后同时可以运行这个写入的东西，而且还能提前先写好一个很长很麻烦的程序同时去让他来运行。最新款的软件是用C+来运行的，所以在写入程序的时候，与它非常像，同时也非常容易写，可以让我我们使用者用数字的方法去使用，这对我们来说是一大方便之处，非常值得推崇与使用。并且这个软件有相当高的拓展性，因此这款软件可以让各行各业的人都去使用，并且占有相当重要的地位，非常值得推崇与使用。图像的处理：这款软件面世以来一直都在各行各业有着优秀的数据可视化的口碑，各行各业也因为这点非常重视这款软件，这款软件能把数学

39、方面的矩阵与向量这两个重要的东西用图形去表达，这是这款软件的一大优势，也是科研人员使用这款软件的一大原因之一，并且在作出图像后可以打印出来，这点也非常好。同时这款软件对于科学计算方面还有画图方面也具有很大的优势，因为它可以将2维与3维可视化等等很多方面的方法去处理，这对于科研人员来说是一大方便之处。而且最新款的软禁也进行了非常优秀的完善，不但拥有通常软件所拥有的各种可视化功能，而且别的图形处理工具没有的能力，它也拥有，比如光照处理等等，很多很多，并且在这些方面做的也非常好。而且新款软件也拥有一些特别的功能，像图形对话，一般软件就不具备这种功能，但是MATLAB这款软件就有，这些功能可以让各个行

40、业水平不同的人都能使用，这也是科研人员大力推崇的一大原因。这款软件针对(zhndu)很多不同的行业都特别有针对性的研发了相应的工具箱，这同样是科研人员所推崇的原因之一。那么我们使用者只需要去用它就可以，而不用很麻烦的自己去写代码，因为这是各个行业人去开发的，所以我们使用起来很方便。MATLAB历史介绍(jisho)：上世纪，美国Universidad Nacional Autonoma de Mexico大学的Moler看到自己的弟子们为了编程每日痛苦不堪，因此(ync)他为了方便，研究出了最早的这款软件。在1990年前后，这款软件由于其优秀的表现，使其实全世界最推崇与流行的一款软件。经过上面

41、的介绍，对于MATLAB这款软件，真的是有很多的优点，我们在各行各业的科研人员都会使用到，它的功能强大，使也很方便，是我们工作中重要的帮手。 5.2 Simulink介绍Simulink是MATLAB这款软件的一部分，但是它的在MATLAB中占有相当大的地位，非常的重要。Simulink可以给我们拥有动态的建模仿真。而在Simulink里，我们可以抛弃麻烦与繁琐的编程，不用分心于其他事情，只要专心于我们创建的系统，而其他事情只需要我们简单的操作便可完成，这对于科研人员来说，非常的方便与节约时间，现在这个时代，时间就是金钱。在现在的各行业中。相当多的其他应用软件必须在我们介绍的Simulink中

42、才能使用，这也充分说明了Simulink的重要，并且也说明了Simulink是值得推崇与使用的，因为其优点多多。软件功能：它是属于MATLAB中的一部分，也是相当重要的一部分，它是可视化的一部分，他可以完成系统的建模仿真与分析，非常多的使用在各种系统及控制中的建模里。它还可以为我们创建一个GUI，这是一个相当方便的东西，因为了它，我们就可以非常简单的去使用，我们可以马上就得到仿真成果。总而言之(zngrynzh)，Simulink是MATLAB中非常(fichng)重要的一部分，它扮演着重要的地位，对于我们使用者而言，Simulink的出现就是我们的福音，它不仅让我们在工作中，研发中，大大的减

43、少了工作量，也让我们节约了相当多的时间，与此同时，还因为它的操作非常之简单，简便，使用起来非常的顺手，舒适，这些优点提高了我们在研究时的效率，对我们在研究各种问题(wnt)是起到了相当积极的作用。 5.3 MATLAB仿真在仿真过程中用到了很多模块，如Pulse Generator，Multimeter，Current Measurement等，其中，用Pulse Generator来产生脉冲信号，用Multimeter来实现对电网络的仿真分析，而Current Measurement用于电流的测量，Universal Bridge是simulink电力电子仿真桥，在属性里的参数设置设定为一相

44、。本次仿真用以下3步来完成：对主电路进行仿真，构造与控制的部分，分析结果，确定波形观测。具体仿真结果模型图如图5.1所示。图5.1仿真结果(ji gu)模型图 5.4 成果(chnggu)分析 把时间定0秒，用ode113的仿真算法，把误差设置成1e-5，可以得到最终的成果。最上面表示逆变器的输出交流电压，它下面的是逆变器输出的电流，在它下面的，也是最后的是逆变器输出的直流侧电流波形。一百(y bi)伏方波电压是交流的电压，周期为一千赫兹，驱动信号也是以前赫兹，两者数值相同。因为是纯电阻负载，那么直流的电流没有一点波动。如图5.2为仿真波形图。图5.2单相(dn xin)半桥无源逆变电路仿真波

45、形图6 结束语 6.1 总结(zngji)本次设计我研究的是单相无源逆变器中的一种：单相半桥无源逆变器。但逆变器的种类非常多，其他类型的逆变器都我没有进行研究，并且建模仿真虽然做出来了，但还是(hi shi)有很多地方需要完善。本次毕业设计也让我对逆变器产生了极大的兴趣，在今后的学习中，我会研究其他类型的逆变器，如单相有源逆变器，三相无源逆变器等。还有MATLAB这款软件，我也没有很好的掌握。同时，在今后的研究学习中，我也会继续完善本次毕业设计的研究内容。在这次毕业设计中，我遇到最大的困难有两点：硬件电路的设计计算与MATLAB仿真。在设计硬件电路和运算时，我基本功不扎实的缺点显露无疑，很多问

46、题我都一知半解(y zh bn ji)，计算过程中也是必须翻阅各种书籍资料，很多公式，算法我都不会。但经过我的努力，我逐步克服了这些问题。而在使用MATLAB这款软件时，我也寸步难行，由于之前对MATLAB软件使用的不熟练，导致这次仿真建模的过程中我遇到很多问题。但是我在图书馆查阅各种MATLAB使用的书籍，逐渐掌握了这款软件，从而也克服了这座大山，最终完成这次设计。终于完成了大学生涯最重要的一次任务，毕业设计，在我如释重负的同时也感慨良多。因为在做毕业设计的这段日子里，我收获了很多，对我将来步入社会，进入工作岗位都是有很重要的积极影响。这次毕业设计也是对我四年学习水平的一种检验。之前总认为自

47、己这四年学的还不错，自认为是一个“知识分子”，懂的很多。但是这段做毕业设计的经历，让我发现我所掌握的知识实在是太少太少。不仅掌握的知识少，而且在做毕业设计时，遇到一些自己自以为掌握的非常好的知识点，发现自己根本无法解决，原来自己所掌握的知识是如此的片面，有一种自己是井底之蛙的感觉。而这次毕业设计的经历，让我认识到自己的不足，不仅是在知识上，还有对自己的认知上，这让我受益匪浅。但是经过我想文老师的请教，同时去图书馆查阅相关的书籍，我一一攻克了每一个难点，每一座“大山”。这段时间做毕业设计，让我各方面的能力也有了很大的提升，无论是学习能力还是与人交流，协作的能力，回头看看，我发现自己的提升与进步很

48、大。这段时间我学到了非常多的知识，回头看看这段时间的经历，觉得非常的自豪，也非常幸运，不仅学到了很多知识，也学到了很多道理。而且遇到了一个和蔼可亲诲人不倦的文老师，积极阳光与友善的同学，还有这次毕业设计的经历，都让我觉得自己是多么的幸运。非常的感谢这次毕业设计的经历。这段时间也让我与同学之间的关系更进了一步。我们每天相互讨论学习，相互探讨与讨论各自在各个问题中的看法，也相互指出彼此应该改进的地方。这段时间愉快的相处(xingch)与经历，让我们的凝聚力也大大的提升。万事开头难这个道理也让我深深的体会了一次。在刚开始做毕业设计时，我可以说是寸步难行，不仅遇到的问题非常多，每一个问题也都让我寸步难

49、行，痛苦万分。但是当我一一攻克这些难题后，再往后遇到的问题便不再寸步难行，自己能游刃有余的去寻找解决的办法，也在毕业设计中找到了很多乐趣。我明白了，知识，不能只限于书本的学习，我们必须投身于实践之中。在实践中我们不仅对自己知识的掌握程度有了一次检验，也在实践中学习到了很多新的知识，也对书本里的知识掌握的更加透彻。掌握知识简单，实践所掌握的知识才是本事，同样也是难的地方(dfng)。因为有很多知识你学会了，就以为自己掌握了，但在实践中你才会发现，根本就不是一回事，只有实践才能让我自己的知识运用起来。我的大学生活就要结束了，这四年的学习程度如何，就拿这次毕业设计来检验了。还记得刚上大一时，觉得有四

50、年呢，毕业离我还很遥远。今天猛然意识到，我马上要毕业了，时间你为何走的这么快，一眨眼便让我措手不及。新人生活，新的人生就来到来，这次毕业设计的完成也大大的增强了我对未来的信心，这是一个(y )转折点。当我对大学说声再见时，我要肩负着鹿山学院学子的名字，为自己，为学校，为将来拼搏。 6.2 展望随着科学的发展，社会的进步，我们的生活也发生着日新月异的变化，逆变器的使用对于我们的生活来说是越发的重要了。为什么这么说呢？就拿我们生活中随处可见的汽车来说，由于汽车的越来越普及，许多的家庭都在使用汽车，随着生活品质的提升，我们在使用汽车的同时，在汽车里使用各种家用电器是必不可少的，尤其是对于走远路，要开

51、长途的人们，在汽车里使用家用电器更是必不可少，这时候逆变器的重要性就不言而喻了。有了逆变器，尤其是当我们有了各种复杂高性能的逆变器，那么在汽车中使用各种家用电器都不是问题，这大大的提升了我们的生活品质。这只是一个简单的，随处可见的例子。同样由于世界的进步与发展，我们使用的各种能源也在变化，各种化石燃料即将慢慢的退出世界能源舞台，而新能源将是我们必须使用的能源，逆变器在新能源的使用，新能源的发电方面也是起着相当重要的作用。等等这些很多很多的例子，都在告诉我们逆变器的重要。可以说逆变器的未来是不可估量的，它的用处随处可见，也越来越重要，甚至必不可少。逆变器对世界的贡献与重要性是越来越大，而逆变器的

52、研发程度还有非常大的空间，可以说对于科研人员来说，逆变器的未来就是他们的未来，而对于我们百姓来说，我们会越来越依赖逆变器，越来越多的人离不开逆变器。总而言之，逆变器的未来不可估量。参考文献1李翰荪.电路分析(fnx)基础（第四版）M.北京(bi jn)：高等教育出版社，2006：57-66.2王兆安.电力电子技术M.北京：机械(jxi)工业出版社，2010：82-973顾绳谷.电机及拖动基础（第四版）M.北京：机械工业出版社，2007：102-114.4李东，黄怡飞.新型高效率单相逆变器J.电气技术.2010,9:31-365张兴，曹仁贤.太阳能光伏并网发电及其逆变控制M.北京：机械工业出版社，2010:7-116田淑珍.