单相逆变器电路设计与仿真multisim
多单相逆变器线与工作的Multisim仿真
于负 载 的合 理 分 担 。这 种 传 统 方 法最 大 的 问题 在
收 稿 日期 ： ０ Ｉ ３—１ ２ １ 一０ ０
作者简介 ： 笪贤进 （ ９０一） 男 ， １７ ， 安徽 安庆人 ， 士 ， 师 ， 硕 讲 研究方 向 ： 计算机控制 ，ｍａ ：１２ ３２ ｑ ｅｏ ｍ Ｅ ｉ ６ ４４ ０ ＠ｑ ｌ 通 讯 作 者 ：笪 贤进 ， ｍａ ：１２ ３２ ｑ ．ｏ ． Ｅ ｉ ６ ４ ４０ ＠ ｑ ｃｒ ｌ ｎ
１ 系统 结构
多 个单 相逆 变 器线 与工 作 的 电 动 系 统 如 图 １
所示 。为 了体现 连接 导线 的 阻抗 ， 每 一个逆 变 器 在 和交 流 总线 之 问插 入 一 个 导 线 阻抗 表示 。对 于 大
单 元既 独 立 工 作 互 不 干 扰 ， 共 同 驱 动 同 一 个 负 又 载…。 有关 逆变 器 的并 联 使用 ， 传统 的方法需 要 利用
台电机 以及 对应 的驱 动系 统 。严格 来说 ， 防止 致 要
部实现 ， 具体的算法是 ： 以该单元输 出的有功功率 作 为控 制变 量 ， 控制 该 单 元 输 出频 率 的 衰减 ； 该 以
单元 的无 功 Ｖ Ａ作 为 控制 变量 ， 制该 单元 输 出 电 控 压 的 衰减 ； 以该 单 元 的畸 变 Ｖ 作 为控 制 变 量 ， Ａ 控
Ｖｏ（ ） ｃ ｓ ，ｔ
图 ２中 的核 心 模块 是 脉 宽 调 制 控 制 的全 桥 逆
式 中 ： 是逆 变 器 Ｅ ， 的电流 ， 的共 轭 ： 。
变器 ， 全桥 逆 变器 受 内外 双 闭环 控 制 ， 内环 为 该 其
电流 控制 环 ， 环 为 电压 控 制 环 。Ｌ 网络 用 来 滤 外 Ｃ
multisim仿真教程正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路
multisim仿真教程正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路multisim仿真教程11.8正弦脉宽调制( SPWM)逆变电路multisim仿真教程11.8.1正弦脉宽调制(SPWM)逆变电路工作原理1. SPWM控制的基本原理图11.8.1(a)示出正弦彼的正半周波形，并将其划分为N等份，这样就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。
这些脉冲的宽度相等，都等于π / N,但幅值不等，且脉冲顶部是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。
multisim仿真教程如果将每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积用一个与此面积相等的等高矩形脉冲代替，就得到图11.8.1(b)所示的脉冲序列。
这样，由N个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的正半周等效，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。
multisim仿真教程SPWM(Sine Pulse Width Modulation正弦波脉宽调制)的控制思想，就是利用逆变器的开关元件，由控制线路按一定的规律控制开关元件的通断，从而在逆变器的输出端获得一组等幅、等距而不等宽的脉冲序列。
其脉宽基本上按正弦分布，以此脉冲列来等效正弦电压波。
multisim仿真教程图11.8.1 SPWM控制的基本原理multisim仿真教程SPWM正弦波脉宽调制的特点是输出脉冲列是不等宽的，宽度按正弦规律变化，故输出电压的波形接近正弦波。
SPWM是采用一个正弦波与三角波相交的方案确定各分段矩形脉冲的宽度。
通常采用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波上下宽度与高度成线性关系且左右对称。
multisim仿真教程当它与正弦波的调制信号波相交时，所得到的就是SPWM波形。
如在交点时刻控制电路中开关器件的通断，就可以得到宽度正比于信号波幅值的脉冲。
这正好符合SPWM控制的要求。
multisim仿真教程2. 单极性PWM控制方式一个电压型单相桥式逆变电路如图11.8.2所示，采用电力晶体管作为开关器件。
Multisim电路系统设计与仿真第四章
Multisim电路系统设计与仿真教程课件
第四章 仿真分析方法
CONTENTS
1 直流工作点分析 3 瞬态分析 5 单频交流分析 7 噪声分析 9 傅里叶分析
2 交流扫描分析 4 直流扫描分析 6 参数扫描分析 8 蒙特卡罗分析
CONTENTS
1 0
温度扫描分析
1 2
敏感度分析
1 4
零极点分析
1 6
布线宽度分析
1 1
失真分析
1 3
最坏情况分析
1 5
传递函数分析
1 7
批处理分析
内容提要
本章详细介绍了17个Multisim提供的仿真分析方法，并结 合相关实例对各个分析方法进行了介绍。
4.1 直流工作点分析（DC Operating Point Analysisi）
直流工作点分析是最基本的电路分析，通常是为了计算一个电路的静态工作点。合 适的静态工作点是电路正常工作的前提，如果设置的不合适，会导致电路的输出波形失 真。直流分析的结果通常是后续分析的桥梁。例如，直流分析的结果决定了交流频率分 析时任何非线性元件（如二极管和三极管）的近似线性的小信号模型。在进行直流工作 点分析时，电路中的交流信号将自动设为0，电容视为开路，电感视为短路，数字元件被 当成接地的一个大电阻来处理。
图4-7 单频交流分析结果
单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真(含开题报告)
电力电子技术课程设计单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真开题报告课题名称：单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真完成时间：2012.12.14指导老师：刘彬(一)简要背景说明随着电力电子技术的发展，逆变电路具有广泛的应用范围。
交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
由于电压型逆变电路具有直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；阻感负载时需要提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管等特点而具有广泛的应用范围。
电压型逆变电路主要用于两方面：①笼式交流电动机变频调速系统。
由于逆变电路只具有单方向传递电能的功能，故比较适用于稳态运行、无需频繁起制动和加、减速的场合。
②不停电电源。
该电源在逆变输入端并接蓄电池，类似于电压源。
图1 单相电压型全桥逆变电路(二)研究的目的及其意义在教学及实验基础上，设计单相电压型全桥逆变电路及其控制与保护电路，并通过使用simulink对课程中理论对电路进行仿真实现，进一步了解单相电压型全桥逆变电路的工作原理、波形及计算。
培养学生运用所学知识综合分析问题解决问题的能力。
在电力电子技术的应用中，逆变电路是通用变频器核心部件之一，起着非常重要的作用。
逆变电路是与整流电路相对应，把直流电变成交流电的电路。
逆变电路的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。
无源逆变电路的应用非常广泛。
在已有的各种电源中，蓄电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，需要通过无源逆变电路；无源逆变电路与其它电力电子变换电路组合形成具有特殊功能的电力电子设备，如无源逆变器与整流器组合为交-直-交变频器(来自交流电源的恒定幅度和频率的电能先经整流变为直流电，然后经无源逆变器输出可调频率的交流电供给负载)。
单相全桥逆变器matlab仿真
用MATLAB 仿真一个单相全桥逆变器，采用单极性SPWM 调制、双极性SPWM 调制或者单极倍频SPWM 调制的任意一种即可，请注明仿真参数，并给出相应的调制波波形，载波波形，驱动信号波形、输出电压（滤波前）波形。
本文选用双极性SPW调制。
1双极性单相SPW原理SPWM采用的调制波的频率为f s的正弦波U s U sm Sin s t , s 2f s；载波U c 是幅值为U cm，频率为f c的三角波。
载波信号的频率与调制波信号的频率之比称为载波比，正弦调制信号与三角波调制信号的幅值之比称为深度m通常采用调制信号与载波信号相比较的方法生成SPW信号.当Us>Uc 时，输出电压Uo等于Ud,当UsvUc时，输出信号Uo等于-Ud.随着开关以载波频率fc轮番导通，逆变器输出电压不断在正负Ud之间来回切换。
2 建立仿真模型2.1 主电路模型第一步设置电压源：在Electrical Sources 库中选用DCVoltage Source，设置Ud=300X第二步搭建全桥电路：使用Universal Bridge 模块，选择桥臂数为2，开关器件选带反并联二极管的IGBT/Diodes ，构成单项全桥电路。
第三步使用Series RLC Branch 设置阻感负载为1 Q, 2mH 并在Measurement 选项中选择Branch Voltage and current, 利用multimeter 模块观察逆变器的输出电压和电流。
电路如图2.1 所示。
图2.1单相全桥逆变逆变器电路图2.2双极性SPW 信号发生器在Simulink 的Source 库中选择Clock 模块，提供仿真时间t, 乘以2 f 后通过一个sin 模块即sin t ，乘以调整深度m 可获得所需的 正弦调整信号。
选择 Source 库中的Repeating Sequenee 模块产生三 角载波，设置 Time Values 为［0 1/fc/4 3/fc/4 1/fc ］，设置OutputValues 为［0 -1 1 0］，生成频率为fc 的三角载波。
multisim仿真教程正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路
得到的就是SPWM波形。如在交点时刻控制电
路中开关器件的通断，就可以得到宽度正比
于信号波幅值的脉冲。这正好符合SPWM控制
的要求。
7
2. 单极性PWM控制方式
一个电压型单相桥式逆变电路如图11.8.2
所示，采用电力晶体管作为开关器件。设负载
为电感性，对各晶体管的控制按下面的规律进
行：在正半周期，让晶体管VT1一直保持导通，
对话框设Байду номын сангаас如图11.8.6所示。
28
图中采用LM339AJ比较器作为SPWM调制电路， A2 3545AM作为反相放大器，产生的波形如图 11.8.9（c）所示。在负载电阻R4上的输出波 形如图11.8.9（d）所示。
29
（a）SPWM驱动信号产生电路
30
（b）SPWM逆变电路
31
（c）SPWM逆变电路驱动信号
4
图11.8.1 SPWM控制的基本原理
5
SPWM正弦波脉宽调制的特点是输出
脉冲列是不等宽的，宽度按正弦规律变
化，故输出电压的波形接近正弦波。
SPWM是采用一个正弦波与三角波相交的
方案确定各分段矩形脉冲的宽度。通常
采用等腰三角波作为载波，因为等腰三
角波上下宽度与高度成线性关系且左右
对称。
6
当它与正弦波的调制信号波相交时，所
生器XFG1产生1kHz的三角波信号作为载波信号
uc，函数发生器XFG1产生50Hz的正弦波信号作
为调制信号ur 。XFG1和XFG2对话框设置如图
11.8.6所示，产生的波形如图11.8.7所示。通
过比较器产生的波形如图1.8.8所示。
23
图11.8.5 SPWM产生电路
第四章 Multisim 电路的设计与仿真
图3.6 Component Browser窗口
■ VHDL/Verilog按钮用以使用VHDL模型进 行设计（不是所有版本都具备）。
■ 报告按钮（Reports）用以打印有关电路 的报告。
■ 传输按钮（Transfer）用以与其它程序通 讯，比如与Ultiboard通讯。也可以将仿 真结果输出到像MathCAD和Excel这样的 用用程序。
4.2Multisim对元器件的管理
4.1.2Multisim 的特点
■ 更加形象直观的人机交互界面； ■ 模/数电路的混合仿真功能很强 ； ■ 元件库含有丰富的标准器件及先进的数
字集成电路 ； ■ 提供多种虚拟仪器； ■ 提供了专门用于射频电路仿真的元件模
型库和仪表。
4.1.3Multisim界面导论
■ Multisim主窗口界面
■ Multisim为用户提供了类型丰富的虚拟仪 器，可以从Design工具栏 Instruments工 具栏，或用菜单命令（Simulation/ instrument）选用11种仪表。
■ 在选用后，各种虚拟仪表都以面板的方 式显示在电路中。
■ 在电路中选用了相应的虚拟仪器后，将 需要观测的电路点与虚拟仪器面板上的 观测口相连，可以用虚拟示波器同时观 测电路中两点的波形。
元器件栏 暂停/恢复开关 启动/停止开关 菜单栏 工具栏 电路工作区 图1.1 multisim的主窗口
Multisim电路设计与仿真第2章Multisim12.0的分析方法
单击Simulate\Analysis\Noise analysis，将弹出 如图12所示的对话框。
图12 噪声分析对话框之一
该 对 话 框 包 含 5 个 标 签 项 ， 其 中 Analysis parameter选项卡和Frequency parameters选项卡的 界面分别如图12和图13所示。
图14 噪声分析对话框之三 图15 设置闪烁噪声系数KF的值
改变KF的SPICE参数值后，单击Simulate按钮， 启动噪声分析，得到如图16所示的结果。
图16 噪声分析结果
7） 噪声系数分析 噪声系数分析用来衡量噪声对信号的干扰程 分 析 （ Noise Figure Analysis）是指分析输入信噪比/输出信噪比的变化。
在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信 号源随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式 元件。瞬态分析的结果通常为分析节点的电压波形， 通常是为了找出电子电路的工作情况，就像用示波器 观察节点电压波形一样，所以使用示波器也可以观察 到相同的结果。
启动菜单命令Simulate\Analysis\Transient Analysis，出现如图8所示的对话框。
静态工作点分析交流分析单一频率交流分析瞬态分析傅里叶分析噪声分析噪声系数分析失真分析直流扫描分析灵敏度分析参数扫描分析温度扫描分析零点极点分析传递函数分析最坏情况分析蒙特卡洛分析布线宽度分析批处理分析用户自定义分析
01 Multisim 12.0的分析方法详解 02 Multisim 12.0的分析方法详解
图9 瞬态分析结果
multisim电路设计与仿真 pdf
multisim电路设计与仿真 pdfMultisim电路设计与仿真是一种应用广泛的软件工具，可以帮助工程师和学生在实验室环境中进行电路设计和仿真。
它是由National Instruments公司开发的一款强大而易于使用的软件。
在本文中，我们将探讨Multisim电路设计与仿真的一些重要特性和应用。
首先，Multisim提供了一个直观且功能强大的界面，使用户能够轻松地设计和模拟各种电路。
用户可以选择并拖放各种电子元件，如电阻器、电容器、电感器和集成电路等，以构建他们想要的电路。
随后，用户可以设置元件的参数和连接方式，并使用Multisim的仿真功能来检查电路的性能。
其次，Multisim具有强大的仿真引擎，可以模拟各种电路行为。
用户可以选择不同的仿真类型，如直流仿真、交流仿真、数字仿真和混合仿真等。
这些仿真类型使用户能够在不同的电路条件下验证其设计，并检查电压、电流、功率和频率等参数的变化情况。
通过这种仿真方式，用户可以更好地理解电路的工作原理和特性。
此外，Multisim还提供了一些实用的工具和功能，帮助用户更好地设计和分析电路。
例如，它提供了电路优化功能，可以根据用户的需求自动调整电路参数，以达到最佳性能。
它还提供了电路布局和布线功能，用户可以将电路元件放置在一个实际电路板上，并通过布线连接它们，以便更好地理解和调试电路。
此外，Multisim还具有教育性质的功能，例如虚拟仪器和实验模板，使学生能够在虚拟环境中进行电路实验。
总的来说，Multisim电路设计与仿真是一种非常有用的工具，可以帮助用户在实验室环境中进行电路设计和仿真。
它提供了直观且功能强大的界面，强大的仿真引擎以及一些实用的工具和功能。
无论是工程师还是学生，都可以通过使用Multisim来更好地理解电路的工作原理和特性，并进行电路设计和优化。
单相正弦波PWM逆变电路仿真报告(Simulink)
单相正弦波PWM 逆变电路仿真报告1. 仿真目的：通过对单相SPWM 逆变电路不同控制方式的仿真研究，进一步理解SPWM 控制信号的产生原理，单极性、双极性控制方式的原理及不同、载波比与调制深 度不同对逆变电路输出波形的影响等。
2. 仿真原理： 2.1单相桥式逆变电路图1所示为单相桥式逆变电路的框图，设负载为阻感负载。
在桥式逆变电 路中，桥臂的上下两个开关器件轮流导通，即工作时V1和V2通断状态互补,V3和V4的通断状态互补。
下面将就单极性及双极性两种不同的控制方法进行 分析。
图1单相桥式PWM 逆变电路2.2不同控制方式原理 2.2.1单极性控制方式调制信号U r 为正弦波，载波U c 在U r 的正半周为正极性的三角波，在 U r 的 负半周为负极性的三角波。
在U r 的正半周，V1保持通态，V2保持断态，在u r >u c时使V4导通，V3关断，u o =U d ；在u r <u c 时使V3导通，V4关断，u o =O;在 U r 的负半ND"2壬VD 】4调制:--—*我沖 ------------ ・周，V1保持断态，V2保持通态，在U r VU c时使V3导通，V4关断，U O=-U d；在U r>u c时使V4导通，V3关断，U0=0。
这样就得到了 SPWM波形U0 0图2单极性PWM控制波形2.2.2双极性控制方式采用双极性方式时，在U r的半个周期内，三角波不再是单极性的，而是有正有负，所得的PWM波也是有正有负。
在U r的一个周期内，输出的PWM波只有土？两种电平，而不像单极性控制时还有零电平。
在U r的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。
即U r>U c时，给V1和V4导通信号，给V2和V3以关断信号，如i o>O，则V1和V4通，如i o<O，则VD1和VD4通，不管哪种情况都是输出电压U O=U d0 U r<U c 时，给V2和V3导通信号，给V1和V4以关断信号，这时如i O<O，则V2和V3通，女口 i O>O，则VD2和VD3通,不管哪种情况都是输出电压u o=-U||||H||图3双极性PWM控制波形3. 仿真过程：3.1仿真主电路模型：仿真模型如图4所示，其中的PWM模块为根据不同控制方式自定义的子系统封装模块，设置该模块的参数为m （调制深度）、f （调制波频率）、fc （载波频率），方便仿真时快捷调整调制深度及载波比，来观察不同参数对逆变电路输出的影响。
单相全桥逆变电路仿真
计算机仿真实验报告一、实验名称：单相全桥电压型逆变电路MA TLAB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MA TLAB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<q<180°），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。
四、实验步骤及电路图1.建立MA TLAB仿真模型通过MA TLAB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MA TLAB2011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DC V oltage source Amplitude(V): 220*sqrt(2)Pulse Generator1 Pulse Generator4 Amplitude: 1Period(secs): 0.02Pulse Width(% of period): 50 Phase delay: 90*0.02/360Pulse Generator2 Pulse Generator3Amplitude: 1Period(secs): 0.02Pulse Width(% of period): 50Phase delay: (90+180)*0.02/360 图4 MATLAB仿真模型表1 参数设置00Series RLC Branch Resistance(Ohms): 5Inductance(H): 1Capacitance(F): infScope Number of axes: 5V ariable name: 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：五、实验结果1.纯电阻负载波形如图6所示：002.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°）（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°）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。
单相桥式有源逆变电路在matlab中的建模与仿真
单相桥式有源逆变电路在matlab中的建模与仿真由于近年来科学技术的迅猛发展，出现了许多新的电子元件，其中最重要的之一是单相桥式有源逆变电路。
随着新兴技术的发展，单相桥式有源逆变器已经成为电子工业中最重要的电路之一。
因此，仿真技术的发展已经有助于研究单相桥式有源逆变电路的特性和功能。
本文介绍了MATLAB在模拟单相桥式有源逆变电路的功能上的优点，并且结合仿真实例，详细介绍了如何使用MATLAB进行仿真，探讨了单相桥式有源逆变电路的特性和功能。
单相桥式有源逆变电路是一种单相驱动电路，其特点是体积小、重量轻，对输出电压、电流和功率有良好的控制能力，以满足多种应用要求。
主要应用领域包括家用电器、装饰、医疗、仪表和电动汽车等。
为了更好地研究单相桥式有源逆变电路，仿真技术已经发展成为一种常用的仿真方法。
MATLAB是当今最先进的建模和仿真软件，其拥有强大的仿真功能，可以对单相桥式有源逆变器的特性和功能进行精确的仿真。
为了实现MATLAB中单相桥式有源逆变器的仿真，首先需要在MATLAB中创建一个新的工程文件，然后在其中包含函数块图，变量块、控制块等。
函数块图可以帮助用户创建函数结构和参数，以实现对单相桥式有源逆变器各个模块的仿真和控制。
变量块可以为仿真建立参数，以模拟单相桥式有源逆变器的行为。
控制块可以实现单相桥式有源逆变器的调节，以便更好地模拟实际应用的情况。
使用MATLAB进行单相桥式有源逆变电路的仿真，可以更好地检验单相桥式有源逆变器的功率特性、响应特性以及控制特性。
通过MATLAB仿真，用户可以更好地了解单相桥式有源逆变器的运行特性和其他特性，从而可以更有效地实现应用。
总结来看，基于MATLAB的单相桥式有源逆变电路仿真是一种高效、精确的仿真方法，可以用来检验和优化单相桥式有源逆变器的结构和功能。
目前，已经有不少应用实例，证明MATLAB技术可以有效地完成对单相桥式有源逆变器的仿真和模拟。
MATLAB的强大功能和灵活的模块化特性，正在为研究单相桥式有源逆变器提供新的方向和可能性。
单相全桥逆变器matlab仿真
单相全桥逆变器m a t l a b仿真(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--用MATLAB 仿真一个单相全桥逆变器，采用单极性SPWM 调制、双极性SPWM 调制或者单极倍频SPWM 调制的任意一种即可，请注明仿真参数，并给出相应的调制波波形，载波波形，驱动信号波形、输出电压（滤波前）波形。
本文选用双极性SPWM 调制。
1双极性单相SPWM 原理SPWM 采用的调制波的频率为s f 的正弦波t U U s sm S ωsin =，s s f πω2=；载波c u 是幅值为cm U ，频率为c f 的三角波。
载波信号的频率与调制波信号的频率之比称为载波比，正弦调制信号与三角波调制信号的幅值之比称为深度m 。
通常采用调制信号与载波信号相比较的方法生成SPWM 信号.当Us>Uc 时，输出电压Uo 等于Ud,当Us<Uc 时，输出信号Uo 等于-Ud.随着开关以载波频率fc 轮番导通，逆变器输出电压不断在正负Ud 之间来回切换。
2 建立仿真模型主电路模型第一步设置电压源：在Electrical Sources 库中选用DC Voltage Source ，设置Ud =300V 。
第二步搭建全桥电路：使用Universal Bridge 模块，选择桥臂数为2，开关器件选带反并联二极管的IGBT/Diodes ，构成单项全桥电路。
第三步使用Series RLC Branch 设置阻感负载为1Ω，2mH ，并在Measurement 选项中选择Branch Voltage and current,利用multimeter 模块观察逆变器的输出电压和电流。
电路如图所示。
图 单相全桥逆变逆变器电路图双极性SPWM 信号发生器在Simulink的Source库中选择Clock模块，提供仿真时间t,乘以fπ2后通过一个sin模块即tωsin，乘以调整深度m可获得所需的正弦调整信号。
单相单极性SPWM逆变电路matlab仿真
单相单极性SPWM逆变电路matlab仿真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班姓名：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。
推荐-基于simulink的单相全桥逆变电路仿真实验 精品
基于simulink 的单相全桥逆变电路仿真实验11电牵3班罗凯关键字：单相 全桥 逆变 simulink本次实验主要为利用simulink 中的块原件来构建电力电子中的一种基本整流电路——单相全桥逆变电路，电路的功能是将直流电逆变为交流电，在逆变电路的设计过程中，需要对设计电路及有关参数选择是否合理、效果好坏进行验证。
如果通过实验来验证， 需要经过反复多次的元件安装、调试、重新设计等步骤， 这样使得设计耗资大，效率低， 周期长。
现代计算机仿真技术为电力电子电路的设计和分析提供了崭新的方法， 可以使复杂的电力电子电路、系统的分析和设计变得更加容易和有效。
Matlab 是一种计算机仿真软件， 它是以矩阵为基础的交互式程序计算语言。
Simulink 是基于框图的仿真平台， 它挂接在Matlab 环境上，以Matlab 的强大计算功能为基础， 用直观的模块框图进行仿真和计算。
其中的电力系统（Power System ）工具箱是专用于RLC 电路、电力电子电路、电机传动控制系统和电力系统仿真用的模型库。
以Matlab7.0 为设计平台， 利用Simulink 中的Pow er System 工具箱来搭建整流电路仿真模型，设置参数进行仿真。
一、 单相全桥逆变电路工作原理1、 电路结构单相电压型全桥逆变电路的原理图及波形(阻感性负载）（图a） 输出电压（图 b ）输出电流（图 c ）直流输入电流（图 d ） 2、 工作原理a)两个半桥电路的组合；b) V1和V4一对，V2和V3另一对，成对桥臂同时导通，两对交替各导通180°；c) uo 波形同半桥电路的uo ，幅值高出一倍U m =U d ； d) i o 波形和半桥电路的i o 相同，幅值增加一倍； e) 单相逆变电路中应用最多的； 3、 输出电压参数分析a)tb)c)d)tuo 成傅里叶级数基波幅值基波有效值当uo 为正负各180°时，要改变输出电压有效值只能改变Ud 来实现 4、 移相调压方式（通过逆变器本身开关控制,适用于单相）图示单相全桥逆变电路的移相调压方式可采用移相方式调节逆变电路的输出电压，称为移相调压各栅极信号为180°正偏，180°反偏，且V 1和V 2互补，V 3和V 4互补关系不变但V 3的栅极信号只比V 1落后q ( 0<q <180°)u o 成为正负各为q 的脉冲，改变q 即可调节输出电压有效值 uo 成傅里叶级数输出电压的有效值:⎪⎭⎫ ⎝⎛+++= t t t U u ωωωπ5sin 513sin 31sin 4d o ddo1m 27.14U U U ==πdd1o 9.022U U U ==πa)b)图5-7VD 3VD 4u u u u i o u od o 1,3,54sin sin 2n U n u n t n θω∞==π∑o dU U =基波有效值随着θ 的变化，谐波幅值也发生变化，特别是当θ 较小时，较低次的谐波幅值将与基波的幅值相当，所以，这种调压方式不适合大范围的调压。
单相交流调压电路的设计与仿真基于multisim和matlab的单相交流调压电路的设计与仿真
闽南师范大学设计题目：基于multisim/matlab的单相交流调压电路的设计与仿真姓名：庄伟彬学号：1205000425系别：物理与信息工程学院专业电气工程及其自动化年级：12级指导教师：刘丽媗老师2014年 12月 25 日基于multisim的单相交流调压电路的设计与仿真1原理图2R=10,H=0.1H,触发角为0°3R=10,H=0.1H,触发角为30°4R=10,H=0.1H,触发角为36°5R=10,H=0.1H,触发角为90°基于matlab的单相交流调压电路的设计与仿真1建模仿真1．建立一个仿真模型的新文件。
在 MATLAB的菜单栏上点击 File，选择New，再在弹出菜单中选择 Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
电路图2.在simulink菜单下面找到simpowersystems从中找出所需的晶闸管，交流电源，电压表，电流表，示波器，阻感负载等。
3.将找到的模型正确的连接起来，如下图所示4.参数设置⑴触发脉冲参数设置如下图所示:其中将周期（period）设置为0.02触发脉冲宽度（pulse width）设置为5相位滞后（phase delay）也就是触发角可设为0-0.01之间的任意数，他们之间的对应关系如下相位滞后=(触发角/180)×0.01⑵负载参数设置如果负载为电阻性负载，则将电感（inductance）设为0，电容（capacitance）设为inf,本次仿真中的负载为阻感性，其参数设置如下图所示⑶电源参数设置电源电压设为220V，频率设为50Hz,相位角设为0，如需改变可另行设置采样时间设为0，⑷仿真器设置为便于观察波形，将仿真时间设为0.06（三个周期）仿真算法（solver）设为ode23t，其他参数设为默认，设置好后的参数如下图所示：2仿真参数设置好后，点击（start simulink）开始仿真，为便于比较，先将负载设为电阻性负载，改变触发角，观察波形变化，不同触发角时的波形如下3阻感性负载（H=0.1）3.1 R=10,和H=0.1H,触发角为0°3.2 R=10,H=0.1H,触发角为90°3.3 R=10,H=0.1H,触发角为150°5．设计体会这次电力电子技术课程设计，让我们有机会将课堂上所学的理论知识运用到实际中。
单相逆变电路的仿真
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苏州市职业大学实训报告院系电子信息工程学院班级姓名学号实训名称单相逆变电路的仿真实训日期一实训目的1了解matlab的工作环境并能熟练地运用simulink中的各种模块组合建立仿真模型设置各种模块参数及仿真参数运行和结果分析
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三、实训步骤
1、建立仿真模型。
首先新建一个仿真模型的文件，然后提取电路元件模块，最后将电路元件模块按电压型单相逆变电路的原理图连接起来，组成仿真电路。Fra bibliotek2、设置模型参数。
①交流电压源，电压为220V，频率为50Hz。.
②IGBT，Rn＝0.001Ω，Lon=1e-6H，Uf=0.8，Rs=10Ω，Cs=250e-6（250×10-6）F。
四、仿真模型
五、实训结果
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电压型逆变电路的主要特点如下：
①直流侧接有大电容，相当于电压源，直流电压基本无脉动。
②交流侧电压波形为矩形波，与负载阻抗角无关，而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角得不同而异，其波形接近三角波或接近正弦波。
一、实训目的
1、了解MATLAB的工作环境，并能熟练地运用Simulink中的各种模块组合建立仿真模型，设置各种模块参数及仿真参数，运行和结果分析。
2、通过仿真，进一步了解电压型单相逆变电路的结构。
3、通过仿真，进一步了解电压型单相逆变电路的工作原理。
二、实训原理
单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真含开题报告
单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真含开题报告电力电子技术课程设计单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真开题报告课题名称：单相电压型全桥逆变电路及其simulink仿真完成时间：2022指导老师：(一)简要背景说明随着电力电子技术的发展，逆变电路具有广泛的应用范围。
交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分都是逆变电路。
由于电压型逆变电路具有直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；阻感负载时需要提供无功功率，为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管等特点而具有广泛的应用范围。
电压型逆变电路主要用于两方面：①笼式交流电动机变频调速系统。
由于逆变电路只具有单方向传递电能的功能，故比较适用于稳态运行、无需频繁起制动和加、减速的场合。
②不停电电源。
该电源在逆变输入端并接蓄电池，类似于电压源。
图1单相电压型全桥逆变电路(二)研究的目的及其意义在教学及实验基础上，设计单相电压型全桥逆变电路及其控制与保护电路，并通过使用simulink对课程中理论对电路进行仿真实现，进一步了解单相电压型全桥逆变电路的工作原理、波形及计算。
培养学生运用所学知识综合分析问题解决问题的能力。
在电力电子技术的应用中，逆变电路是通用变频器核心部件之一，起着非常重要的作用。
逆变电路是与整流电路相对应，把直流电变成交流电的电路。
逆变电路的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。
无源逆变电路的应用非常广泛。
在已有的各种电源中，蓄电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，需要通过无源逆变电路；无源逆变电路与其它电力电子变换电路组合形成具有特殊功能的电力电子设备，如无源逆变器与整流器组合为交-直-交变频器(来自交流电源的恒定幅度和频率的电能先经整流变为直流电，然后经无源逆变器输出可调频率的交流电供给负载)。
单相逆变型设计与仿真
单相逆变型设计与仿真技术要求：逆变器类型：单相输出电压（单相电压）：220V输出功率：8KV A输出频率：60HZ功率因素：0.8～1过载倍数：2（1）、设计主电路参数，包括磁性原件结构参数。
（2）、给出控制策略，设计控制器参数。
（3）、建立仿真模型，给出仿真结果，对仿真结果进行分析。
单相逆变器电路： +R LE C-设计步骤： （1）、根据负载要求，计算输出电路参数。
（2）、根据输出电路输入端要求计算逆变电路参数。
（3）、根据逆变电路输出端要求计算输入端参数。
（4）、根据逆变电路输入端参数计算输入整流电路参数。
（5）、输入与输出之间有电流匹配或电气隔离时加变压器。
负载电路参数计算： 等值电路：LUli ciRi 'L i2T 2D4T4D负 载1T 1D 3T 3DC'R'L1、负载电阻最小值：1= cos ϕ, Ω==05.62PVR ,0.8= cos ϕ,Ω=⋅==5625.7cos 22ϕS VPVR ,2、负载电感最小值：无功功率KVAP P Q L8.46.0sin '=⨯=⋅=ϕΩ=⨯==083.10108.422032'20'LLQV Z由''LZLω= ，得mHfZ L L 7595.26602083.102''=⨯⨯=⋅=ππ3、滤波电容设计：滤波电感感抗：LZLω=， 滤波电容容抗：CZCω1=，取滤波电容容抗等于负载电感感抗的2倍：Ω=⨯==166.20083.1022'L C Z Z ，计算电容：uFZ f Z CCC604.131166.206021211=⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=ππω，考虑实际,取130uF ，13个10uF ，250V 、50HZ 的电容， 则()Ω=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅==-414.20101306021f 21C16ππωCZ C 实4、无隔离变压器时，逆变器输出电流计算（有效值，设计变压器，滤波电感时参考）CI iULU∆R I 0UCIL Ii ULU∆CL I I -'LI0 'R IU'LI纯阻性相量图：（1cos =ϕ） 阻感性相量图：()8.0cos =ϕ○1 长期连续最大电流（极限值）：A93.3741.2022005.6220II222C2R)(0=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=长I○2 短期最大电流： A 52.7341.2022005.6220222=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=纯阻性A22.5941.20220-083.102205625.7220222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=阻感性5、无隔离变压器时，逆变器输出电流峰值（选开关器件时参考）： ○1 长期连续电流峰值：A64.53A 93.372I 20)(=⨯=⋅=（长）长OP I○2 短期最大电流：A 97.10352.732I 20)(=⨯=⋅=A I OP （短）短作用：○1 减小输出电压中谐波电压（L 大），○2 保证基波电压传输（L 小），设计滤波器注意收下问题——逆变电路○1 滤波电路固有频率应远离输出电压中可能出现的谐波频率。
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单相逆变器电路设计与仿真multisim
【原创实用版】
目录
1.单相逆变器电路设计
2.单相逆变器的建模与仿真
3.控制思路与电路拓扑
4.负载使用单相桥式整流
5.电流内环与电压外环控制
6.MATLAB 中的单相全桥逆变器电路建模与仿真
7.利用仿真减少逆变器电路设计工时
8.单相 LCL 并网逆变器 simulink 仿真
9.逆变电路设计过程及仿真实例
10.DC/AC：单相方波全桥逆变电路设计原理及实验仿真
正文
一、单相逆变器电路设计
单相逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电路，其主要应用在太阳能发电、风力发电以及电力电子设备中。
在设计过程中，需要考虑电路的拓扑结构、控制策略以及负载特性等因素。
二、单相逆变器的建模与仿真
建模是对电路的数学描述，仿真是利用计算机模拟电路的工作过程。
对于单相逆变器，可以使用 MATLAB 或 Multisim 等软件进行建模与仿真，以验证电路的性能指标是否满足设计要求。
三、控制思路与电路拓扑
控制部分采用 PI 控制，包含电压外环和电流内环。
电压外环控制输出电压，电流内环控制输出电流。
电路拓扑采用全桥逆变电路，使用 LC 滤波器，负载为单相桥式整流电路。
四、负载使用单相桥式整流
在单相逆变器电路中，负载通常使用单相桥式整流电路。
这种整流电路具有结构简单、工作效率高等优点，适合用于电压波形为矩形波的负载。
五、电流内环与电压外环控制
电流内环和电压外环是逆变器控制策略的两个重要部分。
电流内环控制电流，电压外环控制电压。
通过这两个环路的联合控制，可以实现逆变器输出电压和电流的高效调节。
六、MATLAB 中的单相全桥逆变器电路建模与仿真
在 MATLAB 中，可以通过 Simulink 工具箱搭建单相全桥逆变器电路模型，并进行仿真实验。
仿真结果表明，当同时打开绝缘栅双极型晶体管时，负载两端的电压和电流波形方向相同；当二极管 vd 同时导通时，电压和电流波形方向相反，理论分析与仿真实验结果完全一致。
七、利用仿真减少逆变器电路设计工时
仿真可以用来减少电路设计工时。
通过仿真软件验证设计方案的可行性，可以减少修改次数，从而缩短整个设计周期。
例如，在逆变器设计中，可以通过仿真选择理想的器件，以提高电路性能。
八、单相 LCL 并网逆变器 simulink 仿真
在 Simulink 中，可以搭建单相 LCL 并网逆变器电路模型，并进行仿真实验。
通过仿真实验，可以验证电路的性能指标，如输出电压波形、谐波含量等，以确保电路的稳定性和可靠性。
九、逆变电路设计过程及仿真实例
逆变电路设计过程主要包括以下几个步骤：确定设计目标、选择电路
拓扑、设计控制策略、进行电路仿真、搭建实验平台以及实验验证。
通过这些步骤，可以设计出性能优良的逆变器电路。
十、DC/AC：单相方波全桥逆变电路设计原理及实验仿真
单相方波全桥逆变电路是一种常见的逆变器电路，其工作原理类似于全桥电路。