发布时间 : 星期五 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
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: PWM逆变器Matlab仿真 初始条件：
输入110V直流电压；
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、得到输出为220V、50Hz单相交流电； 2、采用PWM斩波控制技术； 3、建立Matlab仿真模型； 4、得到实验结果。 时间安排：
课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。
第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。
第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。 第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。
指导教师签名： 年 月 日
系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书
目录
摘要 ........................................................................ 1 1设计方案的选择与论证 ...................................................... 2 2逆变主电路设计 ............................................................ 2 2.1逆变电路原理及相关概念 ................................................ 2 2.2逆变电路的方案论证及选择 .............................................. 3 2.3建立单相桥式逆变电路的SIMULINK的仿真模型 ............................... 4 2.3.1模型假设 ........................................................... 5 2.3.2利用MATLAB/Simulink进行电路仿真 ................................... 5 3正弦脉宽调制(SPWM)原理及控制方法的SIMULINK仿真 ........................... 6 3.1正弦脉冲宽度调制(SPWM)原理 ............................................ 6 3.2 SPWM波的控制方法 ...................................................... 7 3.2.1双极性SPWM控制原理及Simulink仿真 ................................. 7 3.2.2单极性SPWM控制原理及Simulink仿真 ................................. 9 4升压电路的分析论证及仿真 ................................................. 11 4.1 BOOST电路工作原理 ..................................................... 11 4.2 BOOST电路的SIMULINK仿真 ............................................... 12 5滤波器设计 ............................................................... 13 6 PWM逆变器总体模型 ....................................................... 15 7心得体会 ................................................................. 18 参考文献 ................................................................... 19
武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书
PWM逆变器MATLAB仿真
摘要
随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，PWM技术得到了迅速发展，SPWM正弦脉宽调制这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性好，能消除谐波使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，设计简单等一系列有点，是一种比较好的波形改善法。它的出现对中小型逆变器的发展起了重要的推动作用。SPWM技术成为目前应用最为广泛的逆变用PWM技术。因此，研究SPWM逆变器的基本工作原理和作用特性意义十分重大.
本篇论文以IGBT构成的单相桥式逆变电路为基础，讨论SPWM波的产生原理及不同的控制方法，并借助著名的科学计算软件MATLAB/Simulink，对SPWM逆变电路进行仿真设计，以达到题目要求的性能指标，并进行结果分析。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。Simulink中有一个专门用于电力系统仿真的SimPowerSystems工具箱,其中囊括了几乎所有的电力电子器件的模型，通过调用这些模型可以完成对各种复杂系统的建模仿真。
关键词：逆变 SPWM MATLAB/Simulink
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武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书
1设计方案的选择与论证
从题目的要求可知，输入电压为110V直流电，而输出是有效值为220V的交流电，所以这里涉及到一个升压的问题，基于此有两种设计思路第一种是进行DC-DC升压变换再进行逆变，另一种是先进行逆变再进行升压。除此之外，要得到正弦交流电压还要考虑滤波等问题，所以这两种方案的设计框图分别如下图所示：
110V直流电DC-DC升压斩波直流电逆变PWM波滤波220V正弦波
图1-1方案一：先升压再逆变
110V直流电PWM波逆变变压器升压PWM波滤波220V正弦波
图1-2方案二：先逆变，再升压
方案选择：
方案一：采用DC-DC升压斩波电路其可靠性高、响应速度、噪声性能好，效率高，但不适用于升压倍率较高的场合，另外升压斩波电路在初期会产生超调趋势(这一点将在后文予以讨论)，在与后面的逆变电路相连时必须予以考虑，我们可以采用附加控制策略的办法来减小超调量同时达到较短的调节时间，但这将增加逆变器的复杂度和设计成本。
方案二：采用变压器对逆变电路输出的交流电进行升压，这种方法效率一般可达90%以上、可靠性较高、抗输出短路的能力较强，但响应速度较慢，体积大，波形畸变较重。
从以上的分析可以看出两种方案有各自的优缺点，但由于方案二设计较为简便，因此本论文选择方案二作为最终的设计方案，但对于方案一的相关内容也会在后文予以讨论。
2逆变主电路设计
2.1逆变电路原理及相关概念
逆变与整流是相对应的，把直流电变为交流电的过程称为逆变。根据交流侧是否与交流电网相连可将逆变电路分为有源逆变和无源逆变，在不加说明时，逆变一般指无源逆变，本论文针对的就是无源逆变的情况；根据直流侧是恒流源还是恒压源又将逆变电路分为电
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