2单相电压型逆变电路的研究

2.1实验要求

1）掌握单相电压型逆变电路的工作情况。

2）理解控制与PWM控制时，控制信号与负载电压波形间的关系。

2.2电路原理

单相电压型全桥逆变电路如图2-1所示。为直流侧电源电压，为逆变器输出的负载电压，为负载电流，为IGBT全控开关，为反并联二极管。

控制时：两路频率为、占空比为50%的周期互补信号分别控制全桥逆变电路的两组斜对角全控开关以及。逆变器输出的交流电压为一个与驱动信号同频率、正负幅值均为的交变方波电压。负载电压除基波外还包含奇次谐波。若忽略较高次谐波，方波逆变电路输出电压的THD大约为45.2%。

PWM控制时：PWM信号分别控制开关以及，产生的PWM波较方波逆变电路更接近正弦波，但含有载波频率的整数倍及其附近的谐波。

2.3实验内容

1.分别以图2-2、图2-3为原理图，在Simulink中建立单相方波逆变电路及PWM波逆变电路仿真模型并进行仿真。

2.利用Simulink中的示波器模块，显示逆变器输出的交流电压、电流和直流侧电流的波形并记录。

3.根据仿真结果分析控制与PWM控制时，控制信号与负载电压波形间的关系。

4.测量、记录负载电压的谐波含量（THD）及交流基波电压幅值，并与理论值进行比较。

2.4实验步骤

1）建立如图2-2、图2-3所示的单相电压型全桥逆变电路仿真模型图，模型中需要的模块及其提取路径如表2-1所列。

图2-2单相方波逆变电路仿真模型图

图2-3单相PWM波逆变电路仿真模型图

2.5实验要求

1）用Simulink仿真得到的示波器的输出波形。

2）测量、记录方波与PWM波逆变电路中，负载电压的谐波含量（THD）及交流基波电压幅值，记录于表2-2中，并与理论计算值进行比较。

表2-2单相电压型全桥逆变电路负载电压记录表

2.6总结分析

1）根据仿真结果分析单相方波逆变电路及单相PWM波逆变电路的工作情况。

2）改变仿真模型中各模块的参数设置，观察波形的变化，分析波形变化的原因。

仿真模型图：

单相方波逆变电路

单相PWM波逆变电路

单相方波逆变电路仿真运行示波器波形：

单相PWM波逆变电路50HZ仿真运行示波器波形：

单相PWM波逆变电路HZ仿真运行示波器波形：

频率变化，Ud不变，Uo随之变化如上图公式所示。

总结：通过这次的仿真实验，加深了我对单相电压型逆变电路的了解与认识，不仅巩固了书本上的知识，而且学习了matlab仿真在电力电子技术中的运用。