单相全桥逆变电路仿真

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

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

图1 电压逆变器的原理图

00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

图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（0四、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

00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 DC Voltage source Pulse Generator1 Pulse Generator4 表1 参数设置

参数设置 Amplitude(V): 220*sqrt(2) Amplitude: 1 Period(secs): 0.02 Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: 90*0.02/360 Amplitude: 1 Period(secs): 0.02 Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: (90+180)*0.02/360 第3页 共7页

图4 MATLAB仿真模型

Pulse Generator2 Pulse Generator3 00

Series RLC Branch Scope Resistance(Ohms): 5 Inductance(H): 1 Capacitance(F): inf Number of axes: 5 Variable name: S

3.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：

五、实验结果

1.纯电阻负载波形如图6所示：

00

2.阻感负载波形

（1）a=90°，波形如图7：

图6 纯电阻负载波形

图7 阻感负载波形（a=90°）

（2）a=135°，波形如图8：

00

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图8 阻感负载波形（a=135°）

（3）a=180°，波形如图9：

图9 阻感负载波形 （a=180°）

00六、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。

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