单相全桥逆变电路仿真4

第1页共7页计算机仿真实验报告专业：电气工程及其自动化班级：09电牵一班学号：22姓名：饶坚指导老师：叶满园实验日期：2012年5月14日一、实验名称：单相全桥电压型逆变电路MATLAB仿真二、目的及要求1.了解并掌握单相全桥电压型逆变电路的工作原理；2.进一步熟悉MATLAB中对Simulink的使用及构建模块；3.复习在Figure中显示图形的程序编写和对图形的修改。三、实验原理1.电压型逆变器的原理图图1电压逆变器的原理图第2页共7页当开关S1、S4闭合，S2、S3断开时，负载电压u0为正；当开关S1、S4断开，S2、S3闭合时，u0为负，如此交替进行下去，就在负载上得到了由直流电变换的交流电，u0的波形如图1（b）所示。输出交流电的频率与两组开关的切换频率成正比，这样就实现了直流电到交流电的逆变。2.电压型单相全桥逆变电路它有4个桥臂可以看成由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，幅值高出一倍。改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压Ud来实现。可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，成为移相调压。各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且T1和T2互补，T3和T4互补关系不变。T3的基极信号只比T1落后q（0q180°），T3、T4的栅极信号分别比T2、T1的前移180°-q，u0成为正负各位q的脉冲，改变q即可调节输出电压有效值。图2电压型单相全桥逆变电路第3页共7页四、实验步骤及电路图1.建立MATLAB仿真模型通过MATLAB的Simulink模块建立单相电压型逆变电路的仿真模型，如下图3所示，图中因为用的是MATLAB2011版本，所以在这个系统中添加了一个powergui模块保证系统的连续运行。2.参数设置对于图3中的各模块，做如表1所示的参数设置（没有写出的为默认）。模块名参数设置DCVoltagesourceAmplitude(V):220*sqrt(2)PulseGenerator1PulseGenerator4Amplitude:1Period(secs):0.02图4MATLAB仿真模型表1参数设置第4页共7页PulseWidth(%ofperiod):50Phasedelay:90*0.02/360PulseGenerator2PulseGenerator3Amplitude:1Period(secs):0.02PulseWidth(%ofperiod):50Phasedelay:(90+180)*0.02/360SeriesRLCBranchResistance(Ohms):5Inductance(H):1Capacitance(F):infScopeNumberofaxes:5Variablename:S3.程序设计为了在Figure中，显示仿真波形，我使用了M文件设计程序，如图5所示：第5页共7页五、实验结果1.纯电阻负载波形如图6所示：2.阻感负载波形（1）a=90°，波形如图7：（2）a=135°，波形如图8：图6纯电阻负载波形图7阻感负载波形（a=90°）第6页共7页（3）a=180°，波形如图9：图8阻感负载波形（a=135°）图9阻感负载波形（a=180°）第7页共7页六、实验心得由于之前已经完成了对三相桥式SPWM逆变电路的仿真，所以这次做单相全桥电压型逆变电路的仿真感觉要容易很多。通过这次实验，复习了单相全桥电压型逆变电路的工作原理，分析了控制单相全控桥有源逆变电路的输出角a和负载特性的影响。在仿真过程中可以灵活的改变仿真参数，并且能直观地看到仿真结果随参数的变化情况。总之，通过这次实验学习了单相逆变电路的原理，进一步加深了对Simulink的熟悉程度。