基于Matlab的单相双极性spwm逆变电路仿真报告16327.pdf

基于Matlab的单相双极性spwm

逆变电路仿真报告

单相双极性SPWM桥式逆变电路实验报告

学院：电气与电子工程班级：xxxxx姓名：xx

一、理论介绍

SPWM控制技术是逆变电路中应用最为广泛的PWM型逆变电路技

术。对SPWM型逆变电路进行分析，首先建立了逆变器控制所需的电

路模型，采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和

SPWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK

模块对电路进行了仿真，给出了最终仿真波形。SPWM(Sinusoidal

PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法.

前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其

效果基本相同.（此处采用等面积法）

SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变

化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关

器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波

在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调

节逆变电路输出电压的频率和幅值.

二、主电路设计分析

根据设计要求，采用单相全桥PWM逆变电路，工作方式为单极

性PWM方式，开关器件选用IGBT，直流电源电压为200V,电阻电

感负载。设计主电路图如图一所示。

图一单相桥式PWM逆变电路

分析：

a、主电路

采用IGBT作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路。采用负载

四、仿真结果分析

双极性PWM方式，直流电压200V，电阻负载，电阻10欧姆，

电感10mH

a、载波频率fc=500HZ,调制信号频率fr=50HZ。将调制度ma设置为

0.5（Asin=100v,Ac=200v).

仿真图见附图：图一单相双极性SPWM桥式逆变电路仿真

b、双极性PWM方式下的单相桥式逆变电路仿真，fc=2000HZ,fr=50HZ,m=0.5.

c、双极性PWM方式下的单相桥式逆变电路仿真，fc=2000HZ,fr=50HZ,m=0.8

c、双极性PWM方式下的单相桥式逆变电路仿真，fc=500HZ,fr=50HZ,m=0.8

由上图结果分析可得：改变调制比m和载波比N，可改变输出电压和电流的谐

波分量，如增大m和n有可能有效减小输出电压和电流的谐波分量。

六心得总结

本次实验要掌握的知识面较多，遇到的小问题也很多，不断在操

作过程中发现漏洞，查找很多的资料，很欣慰最后问题大部分都可以

解决。

通过对单相双极性SPWM逆变的计算机仿真，让我初步掌握

FFT分析的基本做法，熟悉了Simulink工作环境，基本操作，仿真

模型，仿真模型的子系统，重要模块库，加深了对电路原理的理解以

及绘图技能。

不过此次实验做得是单相双极性的逆变，相对于单极性及三相逆

变来说是最简单的一个，相信做好这步是走好下步的基础。希望在以

后的学习，自己能继续前进。

附主仿真图及程序代码：subplot(4,1,1)

plot(A.time,A.signals(1).values)

holdon

subplot(4,1,1)

plot(A.time,A.signals(2).values)

subplot(4,1,2)

plot(A.time,A.signals(3).values)

subplot(4,1,3)

plot(A.time,A.signals(4).values)

subplot(4,1,4)

plot(A.time,A.signals(5).values)

holdon

subplot(4,1,4)

plot(A.time,A.signals(2).values)

1