单相单极性SPWM逆变电路matlab仿真设计.doc

计算机仿真实验报告专业：电气工程及其自动化   班级：11电牵4班：江流 在班编号：26        指导老师：叶满园 实验日期：2014年5月15日  一、实验名称：   单相单极性SPWM逆变电路MATLAB仿真  二、目的及要求 了解并掌握单相单极性SPWM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.进一步熟悉掌握用MATLAB绘图的技巧。三、实验原理 1.单相单极性SPWM逆变的电路原理图 2、单相单极性SPWM逆变电路工作方式单极性PWM控制方式（单相桥逆变）：在Ur和U c的交点时刻控制IGBT的通断，Ur正半周，V1保持通，V2保持断，当Ur>cu时使V4通，V3断，U0=Ud，当Ur<U c时使V4断，V3通，U0=0。Ur负半周，V1保持断，V2保持通，当Ur<cu时使V3通，V4断，U0=-U d，当Ur>Uc时使V3断，V4通，U0=0。 输出电压波形四、实验步骤及电路图 1、建立MATLAB仿真模型。以下分别是主电路和控制电路（触发电路）模型：2、参数设置本实验设置三角载波的周期为t，通过改变t的值改变输出SPWM矩形波的稠密，从而调节负载获取电压的质量。设置正弦波周期为0.02s，幅值为1。直流电源幅值为97V，三角载波幅值为1.2V，三角载波必须正弦波正半周期输出正三角载波，而在正弦波负半周期输出负三角载波，这可以通过让三角载波与周期与正弦波相同、幅值为1和-1的矩形波相乘实现。五、实验结果与分析1、设置三角脉冲波形的周期t=0.02/9s时的仿真结果：2、设置三角脉冲波形的周期t=0.02/21s时的仿真结果： 根据仿真结果和面积等效原理可知，模拟电路成功的实现了将直流逆变成交流。对比可发现，当三角载波的周期设置的越小时输出电压的作用效果越接近正弦电压的作用效果，可以推理：当三角载波的周期为无穷小时，逆变电路便输出标准的正弦波,只是电力电子开关器件的关断需要一定的时间，故实际中是做不到的。六、实验心得 .由于之前已经完成了对单相全桥电压型逆变电路的仿真研究，所以这次做单相单极性SPWM逆变电路的仿真实验感觉很流畅，做完后很有成就感。 通过这次实验，我进一步理解了单相单极性SPWM逆变电路的工作原理。在仿真过程中灵活的改变仿真参数，直观地看到仿真结果随参数的变化情况，然后根据仿真结果思考和总结问题，一步步将实验成功完成。这增强了我独立分析问题，解决问题的能力，同时加深了运用MATLAB软件的熟练程度。 这次实验再次使我对电力电子学知识温故而知新，收获颇丰！