pwm逆变电路仿真设计

1、 使用 IGBT 完成逆变电路仿真，直流电压 300V。阻感负载，电阻值 1，电感值 3mH。调制深度 m=0.5。输出基波频率 50Hz，载波频率为基频 15 倍，即 750Hz。分别按以下要求仿真输入输出波形，进行谐波傅里叶分析。绘制主要器件的工作波形。1，单极性 SPWM 方式下的单相全桥逆变电路仿真，与双极性 SPWM 方式下的单相全桥逆变电路仿真。对比两种调制方式的不同。题目中需要做单极性与双极型 SPWM 的单相全桥逆变电路仿真，那么首先了解一下SPWM 的原理。PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调

2、制，来等效地获得所需要的波形。PWM 控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻，PWM 控制技术在逆变电路中的应用也最具代表性。面积等效原理是 PWM 控制技术的重要理论基础，即在采样控制中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的同一环节上时，其效果基本相同。其中，冲量指的是窄脉冲的面积；效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。如图 1.1所示，三个窄脉冲形状不同，但是它们的面积都等于 1，1 / 12 如图 1-2 是单相 PWM 逆变电路 VT1VT4 是四个 IGBT 管，VD1 VD4 是四个二极管，调制电路作为控制电路控制 IGBT 导通与关断来得到所需要

3、的波形。SPWM 逆变电路主要有两种控制方法：计算法和调制法。计算法是将 PWM 脉冲宽度的波形计算出来，显然这种方法是很繁琐的，不采用。调制法是用一个三角波作为载波，将一正弦波作为调制信号进行调制。我们采用调制法。因为等腰三角波上下宽度与高度呈线性关系且左右对称，当它与一个平缓变化的正弦调制信号波相交时，在交点时刻就可以得到宽度正比于正弦信号波幅度的脉冲如图 1-3 所示，在 u 和 的交点时刻控制 IGBT 的通断 u 正半周，VT 保持通，rr12 / 12 2uu u当u 时使 VT 断，VT 通， =0 虚线 表示当 u 时，给 VT 和 VT 导通信号，给 VT 和 VT 关断信号

4、，如 0，VT 和 VT 通，cor1423143 / 12 iood14ui当 u 时，给 VT 和 VT 导通信号，给 VT 和 VT 关断信号，如 0，VT 和 VT 通，如cor231423ood234 / 12 5 / 12 按照题目的要求设置各个元器件额参数后得：单极性载波与调制波波形如图 1-8：阻感负载中电流与电压的波形如以下图 1-9：6 / 12 7 / 12 8 / 12 图 1-129 / 12 图 1-1410 / 12 由图 1-16，1-17 知道双极性 SPWM 输出的 15 次谐波是基波的 222.78%，相当于是基波11 / 12 . .的 2.3 倍为最大的。由图 1-10，1-11 知道单极性 SPWM 输出的 29 与 31 次谐波的比例与基波相比占与 69.82%与 77.64%。但是 15 次谐波所占比例相当小，可以忽略。由此可以看出在不经过滤波且频率相同的情况