【Simulink】单相电压型全桥逆变电路仿真基础实验(方波信号)

简介: 【Simulink】单相电压型全桥逆变电路仿真基础实验(方波信号)


1 单相电压型全桥逆变电路简介

1.1 逆变

逆变,即直流变换成交流。

在全桥(H桥)逆变电路中:

V1、V2、V3、V4 为 IGBT,VD1、VD2、VD3、VD4为二极管

当V1、V4导通,V2、V3截止时,负载电压uo为正;

当V1、V4截止,V2、V3导通时,负载电压uo为负。

改变两组开关(V1、V4为一组,V2、V3为一组)的切换频率,即可改变输出交流电的频率。

输出电压uo可以是Ud、-Ud和0,这样就把直流电变成了交流电。

VD1、VD2、VD3、VD4为续流二极管,能使负载电流io连续,给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。

1.2 全桥

  • 共四个桥臂,可看成两个半桥电路组合而成;
  • 两对桥臂交替导通180°;
  • 输出电压和电流波形与半桥电路形状相同,但幅值高出一倍。

1.3 电压型

  • 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动。
  • 由于直流电压源的钳位作用,输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同:
    电阻负载时,负载电流io和uo的波形相同,相位也相同。
    阻感负载时,io相位滞后于uo,波形也不同。

1.4 参数计算公式

2 阻性负载下的仿真

2.1 电路图

2.2 模块内部参数

直流电压源 Udc = 100V

电阻 R = 5Ω

IGBT驱动部分(θ=30°)

这里的驱动采用方波信号(由 Pulse Generator 生成)

注意 Phase delay(相移)

IGBT驱动S1:

IGBT驱动S2:

IGBT驱动S3:

IGBT驱动S4:

IGBT驱动部分(θ=60°)

S1 和 S2 同上

IGBT驱动S3:

IGBT驱动S4:

2.3 仿真结果

θ=30°

电压:

电流:

阻性负载下电压电流波形相似,周期相同,相位相同,只是幅值不同

θ=60°

电压:

电流:

改变θ后,电压电流波形均发生变化。

3 阻感负载下的仿真

3.1 电路图

3.2 模块内部参数

直流电压源 Udc = 100V

电阻 R = 5Ω

电感 L =2e-3H

IGBT驱动部分与阻性电路相同

3.3 仿真结果

θ=30°

θ=60°

4.资源下载

单相电压型全桥逆变电路Simulink仿真

参考:

[1]王兆安, 刘进军. 电力电子技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2009.

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