发布时间 : 星期四 文章PWM逆变器Matlab仿真解析更新完毕开始阅读
武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书
这种脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形叫做SPWM。示意图如下图所示：
图3-1 SPWM示意图
3.2 SPWM波的控制方法
SPWM波的产生方法有计算法和调制法，计算法很繁琐，不易实现，所以在这里不作介绍，重点介绍调制法，即把希望输出的波形作为调制信号ur，把接受调制的信号作为载波uc，通过信号波调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波上任一点的水平宽度和高度呈线性关系且左右对称，当它与任何一个缓慢变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路中的开关器件进行通断控制，就可得到SPWM波，常见的SPWM控制方法有单极性SPWM控制，双极性SPWM控制。
3.2.1双极性SPWM控制原理及Simulink仿真
所谓的双极性是指在调制信号波的半个周波内三角载波有正负两种极性变化。用调制信号波与三角载波比较的方法可以产生双极性SPWM波，其仿真原理图如下图所示：
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图3-2 双极性SPWM信号仿真原理图
其输出波形如下图所示：
图3-3双极性SPWM信号仿真Scope输出波形图
现用SPWM波产生模块驱动单相桥式逆变电路工作进行仿真，方法是在Simulink中选中SPWM产生电路，然后右键选择“Create Subsystem”将其放入到一个“Subsystem(子系统)”中，配置好其输入输出引脚，然后右击该模块，选择“Mask Subsystem”对其进行封装，封装后的模块名取为“PWM Subsystem”，原理图如下图所示：
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图3-4 双极性PWM逆变电路仿真模型
电路中RLC皆取默认值，DC Voltage Source值取为110V，仿真后scope输出波形如下图所示：
图3-5 双极性PWM逆变电路Scope输出波形
3.2.2单极性SPWM控制原理及Simulink仿真
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所谓的单极性是指在调制信号波的半个周波内三角载波有零、正或零、负一种极性变化，单极性型SPWM信号的产生比双极性复杂些，要按调制波每半个周期对调制波本身或者载波进行一次极性反转，其仿真原理图如下图所示：
图3-6 单极性SPWM信号仿真原理图
将该模块做封装后来驱动单相全桥逆变电路，为了使模型结构更加清晰，本次仿真采用Simulink库中自带的“Universal Bridge(通用桥)”代替由电力电子器件组合而成的桥式逆变电路，仿真模型如下图所示：
图3-7单极性PWM逆变电路仿真模型
在“Universal Bridge”模块的属性对话框中，令桥臂数为2即构成单相桥式逆变电路；在“DC Voltage Source”中将直流电压值设为110V；PWM发生器的调制度设为0.5，频率设为50Hz，载波频率设为基波频率的15倍，所以令fc=750，即可开始仿真，仿真后Scope输出波形如下图所示：
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