无源三相PWM逆变器控制电路设计

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三相PWM逆变器的设计

湖南文理学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计专业班级：自动化10102班学生姓名：指导教师：完成时间：2013年6 月15 日报告成绩：摘要本次课程设计题目要求为三相PWM逆变器的设计。

设计过程从原理分析、元器件的选取，到方案的确定以及Matlab仿真等，巩固了理论知识，基本达到设计要求。

本文将按照设计思路对过程进行剖析，并进行相应的原理讲解，包括逆变电路的理论基础以及Matlab仿真软件的简介、运用等，此外，还会清晰的介绍各个环节的设计，比如触发电路、控制电路、主电路等，其中部分电路的绘制采用Proteus软件，最后结合Matlab Simulink仿真，建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型，进而通过软件得到较为理想的实验结果。

关键词：三相PWM 逆变电路Matlab 仿真AbstractThe curriculum design subject requirements for the design of the three-phase PWM inverter. Design process from the principle of analysis, selection of components, to scheme and the Mat-lab simulation, etc., to consolidate the theoretical knowledge, basic meet the design requirements.This article will be carried out in accordance with the design of process analysis, and the corresponding principles, including the theoretical foundation of the inverter circuit and introduction, using Matlab simulation software, etc., in addition, will also clearly introduces the design of every link, such as trigger circuit, control circuit, main circuit, etc., some of the drawing of the circuit using Proteus software, finally combined with Matlab Simulink, established a three-phase fully-controlled bridge voltage source type inverter circuit simulation model, and then through the software to get the ideal results.Keywords: Matlab simulation, three-phase ,PWM, inverter circuit前言随着控制技术的发展和对设备性能要求的不断提高，许多行业的用电设备不再直接接入交流电网，而是通过电力电子功率变换得到电能，它们的幅值、频率、稳定度及变化形式因用电设备的不同而不尽相同。

三相PWM逆变电源控制系统PID参数设计

三相PWM逆变电源控制系统PID参数设计摘要：针对PWM电源控制系统中PID参数难以确定这一实际问题，提出了根据系统极点配置设计PID参数的方法。

给出了整个系统的结构，分析了采用极点配置方法设计PID控制回路的过程，保证了控制系统具有理想的动态品质。

通过对控制系统仿真验证了该方法的有效性。

关键词： PWM逆变电源；极点配置；PID参数PID控制是最早发展起来的控制策略之一，具有算法简单、易于实现、鲁棒性好且可靠性高等优点，是一种最通用的控制方法，在各种电源控制系统中得到了很好的应用。

对于PID 参数的确定，一般有经验的技术人员会根据以往的调试经验，直接设置控制系统的PID参数，最终通过不断调试来满足要求。

没有经验的多数人选择用仿真的方法预先试出一个较为合适的PID参数，然后在此基础上不断调试。

这两种方法都缺少一定的理论依据，工作量比较大，并且在系统参数变化的情况下，所选的PID参数对系统性能的影响无从得知。

虽然复杂的、非线性系统的数学模型难以确定，但是在前人所做工作的基础上，经过一定的分析和简化，最终可表示成传递函数的形式。

本文将PID控制应用于PWM电源系统中，该系统的传递函数可由零点、极点和增益因子完全确定。

零点和极点的含义是，当复频率取值在零点或极点上时，传递函数取零值或趋向无穷大。

因此，零极点必然和频率响应密切相关。

故通过零极点协调配置的方法，可以达到所期望的响应。

1 PWM逆变电源主电路结构及数学模型图1所示为三相PWM逆变器主电路原理图[1]，Vdc为直流侧电源，C2、C3两个电容为负载提供地线，Rs为IGBT开关的等效电阻，R1和L为输出滤波电感的等效电阻和电感量，C为滤波电容，ik0表示负载电流。

图1粗线所示的一相回路中，采用的PID调节产生一相的调制波，再与三角载波比较产生PWM信号。

由于三相的控制方式与此相同，因此只对一相电路分析。

主电路中功率开关管工作于“开”和“关”两种状态，桥臂中点输出电压Vdc是以Vdc/2为幅值的脉冲电压，Vk(k=a，b，c)是不连续的。

PWM逆变电路及其控制方法

PWM逆变电路及其控制方法PWM（Pulse Width Modulation）逆变电路是一种通过改变电压或电流波形的占空比来实现电能转换的技术。

它广泛应用于各种电源逆变器、交流电机驱动器、太阳能逆变器、UPS（不间断电源系统）等领域。

本文将介绍PWM逆变电路的基本原理、常见的控制方法以及应用实例。

PWM逆变电路的基本原理是通过将直流电压转换为交流电压，使得输出波形的频率和幅值可以根据需求进行调节。

其核心部件是逆变器，通常由开关元件（如功率开关管）和输出变压器组成。

逆变器通过快速开关开关闭合，产生一系列电压脉冲，然后经过输出变压器将直流电压转换为交流电压。

PWM逆变电路的控制方法有多种，常见的包括：固定频率脉宽调制（Fixed Frequency Pulse Width Modulation，FFPWM）、固定频率电压脉宽调制（Constant Frequency Voltage Pulse Width Modulation，CFVPWM）、固定频率电流脉宽调制（Constant Frequency Current Pulse Width Modulation，CFCPWM）以及多重脉冲脉宽调制（Multiple Pulse Width Modulation，MPWM）等。

固定频率脉宽调制是PWM逆变电路中最简单的控制方法之一，其特点是输出频率和开关频率固定，可以通过调节脉宽来实现输出波形的幅值控制。

固定频率电压脉宽调制在固定频率脉宽调制的基础上增加了电压控制环节，通过反馈控制使输出电压达到设定值。

固定频率电流脉宽调制则在固定频率脉宽调制的基础上增加了电流控制环节，通过反馈控制使输出电流达到设定值。

多重脉冲脉宽调制是在固定频率脉宽调制的基础上引入多个脉冲周期，通过交错控制来改善输出波形的谐波含量。

1.电力电子逆变器：将直流电能转换为交流电能。

通过控制PWM逆变电路的开关元件，可以实现交流电压的频率和幅值的调节，广泛应用于电力系统、电动机驱动器及电力调速系统等。

单片机控制三相pwm产生器的逆变电源设计

单片机控制三相pwm产生器的逆变电源设计
单片机控制三相PWM产生器逆变电源设计的主要步骤如下：
1. 确定系统需求：确定逆变电源的输入电压、输出电压和输出功率等参数。

2. 选取逆变电路拓扑结构：根据系统需求和应用场景选择逆变电路的拓扑结构，常见的有全桥逆变电路、半桥逆变电路等。

3. 设计逆变器电路：根据所选拓扑结构设计逆变器电路，包括功率开关器件（如MOSFET、IGBT等）、滤波电路（如输出滤波电感、滤波电容等）以及保护电路等。

4. 设计PWM控制器电路：根据系统需求，选取适当的单片机作为PWM控制器，并设计相应的控制电路，如电源电压检测电路、电流传感器电路等。

5. 编写单片机程序：根据控制策略和PWM控制器的特性编写单片机程序，实现对逆变器的控制。

6. 调试和验证：完成硬件电路和软件程序的设计后进行调试和验证，确保逆变电源能按照设计要求正常工作。

需要注意的是，在设计过程中需要考虑电路的稳定性、效率、保护和可靠性等因素，并进行必要的电路仿真和实验验证。

三相pwm电压型逆变器毕业设计正文

摘要近年来，一些清洁高效的能源，如太阳能，风能，地热，核能等得到了较为广泛的应用和关注，其发电系统产生的是直流电流和电压，而许多负载都使用交流电，因此需要通过逆变器把直流电变成交流电。

随着这些新能源发电系统的日益推广，逆变器的使用也越来越多。

如何获得高质量的电流成为研究的焦点。

由于对高频谐波的抑制效果明显好于L型滤波器，因此LCL滤波器在并网逆变器中应用越来越广泛，与传统的L滤波器相比，LCL滤波器可以降低电感量，提高系统动态性能，降低成本，在中大功率应用场合，其优势更为明显。

文章首先对PWM 逆变器的工作原理做了详细的介绍，并对基于LCL的滤波器，在ABC 静止坐标系，αβ静止坐标系和dq 旋转坐标系中建立了数学模型。

其次，文章讨论了LCL 滤波器的参数设计方法，给出了系统LCL 滤波器参数的设计步骤。

最后，在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上，给出了设计实例，并对所设计的逆变器进行了仿真验证，结果表明，根据该方案设计的控制器参数能够使三相并网逆变器安全、可靠运行且具有较快的动态响应速度。

关键词：并网逆变器LCL滤波器有源阻尼无源阻尼，双闭环控制AbstractIn recent years, clean and efficient energy sources, such as solar energy, wind energy, geothermal energy, nuclear energy has been widely used and has gained widespread attention .The power system produce the DC current and voltage, and many are using the AC load, it need inverter into alternating current to direct current. With the increasing promotion of photovoltaic power generation systems, the use of inverters is more and more. How to get a high quality of the current becomes the focus of research.Because of the inhibitory effect of high frequency harmonics is better than L-type filter, the LCL filter grid inverter is widely applied, compared with the traditional L-filter, LCL filter can reduce the inductance improve the system dynamic performance, reduce costs, in the high-power applications, its advantages more apparent.This paper analyzes the high frequency PWM inverter principle, and then presents a three-phase ABC coordinates and dq coordinate system on the mathematical model of LCL-filter configuration.Secondly, the article discusses the LCL filter design parameters; parameters of the system are given LCL filter design steps.Finally, each component in detail the principles and calculation steps of the value based on the design example is given, and the design of the LCL filter simulation results show that, according to the design of the controller parameters can make three-phase inverter with safe, reliable operation and has a fast dynamic response speed.Key words: Grid-connected inverter，LCL filter，Active damping, passive damping，Double closed loop control目录摘要................................................. . (I)Abstract .............................................. .. (II)目录................................................ .. (IV)1. 绪论.............................................. . (1)1.1微电网的提出和发展 (1)1.1.1微电网提出的背景和研究意义 (1)1.1.2微电网的定义 (2)1.1.3国内外应用研究现状 (2)1.2 逆变器的研究现状 (3)1.2.1三相电压型PWM逆变器的产生背景 (3)1.2.2 PWM逆变器的研究现状 (4)1.2.3基于LCL滤波的PWM逆变器的研究现状 (6)2. PWM逆变器的原理及数学模型...................... (11)2.1并网逆变器的分类及拓扑结构 (11)2.1.1逆变器的作用 (11)2.1.2逆变器的分类 (11)2.1.3并网逆变器的拓扑结构 (12)2.2 逆变器的工作原理 (14)2.3 基于LCL滤波器的PWM逆变器数学模型 (16)2.4 锁相环节的工作原理 (22)2.5 逆变器的SPWM调制方式分析 (23)3. LCL滤波器和控制系统的设计 (27)3.1 LCL滤波器的参数设计 (27)3.1.1 L，LC，LCL滤波器的比较 (27)3.1.2 LCL滤波器的选定 (29)3.1.3 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (29)3.1.4 LCL滤波器的谐振抑制方法 (33)3.1.5 滤波器参数变化对滤波性能的影响 (33)3.1.6 滤波器参数设计的约束条件 (34)3.1.7 滤波器参数的设计步骤 (35)3.2并网逆变器控制方案的确定 (35)3.2.1 基于无源阻尼的单电流环控制方案的设计 (37)3.2.2 基于双环控制网侧电感电流外环控制器的设计 (39)3.2.3 基于双环控制电容电流内环控制器的设计 (39)4. 系统参数设计及仿真验证............................. (41)4.1 系统参数设计 (41)4.2 有源阻尼双闭环控制仿真分析 (32)4.3 无源阻尼单环控制仿真分析.......。

无源三相PWM逆变器控制电路设计

目录第一章：课程设计的目的及要求 (2)第二章整流电路 (5)第三章逆变电路 (9)第四章 PWM逆变电路的工作原理 (11)第五章三相正弦交流电源发生器 (14)第六章三角波发生器 (15)第七章比较电路 (16)第八章死区生成电路 (18)第九章驱动电路 (20)附录参考文献课程设计的心得体会第一章：课程设计的目的及要求一、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

二、课程设计的要求1. 自立题目题目：无源三相PWM逆变器控制电路设计注意事项：①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS电源等，②通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。

首先要明确自己课程设计的设计内容。

控制框图设计装置（或电路）的主要技术数据主要技术数据输入交流电源：三相380V，f=50Hz交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理输出交流：电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，P=5kW等效为星形RL电路，R=10Ω，L=15mH 设计内容：整流电路的设计和参数选择滤波电容参数选择三相逆变主电路的设计和参数选择IGBT电流、电压额定的选择三相SPWM驱动电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。

主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。

课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。

三相PWM逆变器的主电路设计

三相PWM逆变器的主电路设计
随着国民经济的高速发展和国内外能源供应的紧张，电能的开发和利用显得更为重要。

目前，国内外都在大力开发新能源，如太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。

一般情况下，这些新型发电装置输出不稳定的直流电，不能直接提供给需要交流电的用户使用。

为此，需要将直流电变换成交流电，需要时可并入市电电网。

这种DC- AC 变换需要逆变技术来完成。

因此，逆
变技术在新能源的开发和利用领域有着重要的地位。

1 脉宽调制逆变技术
1. 1 PWM 的基本原理
1. 1. 1 PWM( Pulse Width Modulat ion) 脉宽调制型逆变电路定义：是靠改变
脉冲宽度来控制输出电压，通过改变调制周期来控制其输出频率的电路。

1. 1. 2 脉宽调制的分类：1、以调制脉冲的极性分，可分为单极性调制和双
极性调制两种;2、以载频信号与参考信号频率之间的关系分，可分为同步调制和异步调制两种。

1. 1. 3 ( PWM) 逆变电路的特点：可以得到相当接近正弦波的输出电压和电
流，所以也称为正弦波脉宽调制SPWM( Sinuso idal PWM) .
1. 1. 4 SPWM 控制方式：就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输
出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

1. 2 PWM 电路的调制控制方式
1. 2. 1 载波比的定义：在PWM 变频电路中，载波频率f c 与调制信号频率
f r 之比称为载波比，即N= f c/ ff .。

三相PWM电压型整流器无源控制算法的介绍

三相PWM电压型整流器⽆源控制算法的介绍引⾔⽆源控制理论（passivity-based control）是近⼏年发展起来的新兴控制理论，它由Ortega等于1989年提出。

⽆源控制理论从物理⾓度出发，根据系统的能量耗散特性，利⽤系统固有的物理特性设计控制器来实现系统的稳定或给定跟踪。

⽆源控制理论已成功地应⽤到开关电源、机器⼈系统、电机驱动以及其他⼯业领域。

近年来，PWM整流器及其控制策略的研究倍受学术界的关注。

其具有单位功率因数、输⼊电流接近正弦、控制回路简单等优点。

整流器控制设计主要分线性和⾮线性两类。

线性设计⼀般是基于局部线性化的系统模型或者加⼊补偿得到系统控制器，所以很难使系统得到良好的动态响应。

由于控制量与状态变量的耦合，PWM整流器为⾮线性系统，因⽽理论上⾮线性控制策略更容易使系统全局稳定和零稳态误差。

Lee提出的基于输⼊输出线性化的控制算法、Silva的滑模型控制器都能使系统具有很好的跟踪特性和鲁棒性，但这两种算法较为特殊，⽋缺⼀般性。

Malinowski、Komurcugil分别提出了直接功率控制算法和基于Lyapunov的设计⽅法能使系统全局稳定，但不能保证⼤负载扰动下系统的零稳态误差。

对于PWM整流器系统，由于⽆源控制策略不改变系统的结构和系统⾮线性，所以相对于常⽤的反馈控制策略，⽆源控制策略简化了系统的硬件实现，加强了系统的鲁棒性。

这种控制理论为实现整流器单位功率因数和直流输出电压的控制提供可⾏的控制策略。

本⽂推导了三相电压型PWM整流器系统在a-b-c和d-q坐标系中的EL模型，给出了⽆源控制器的⼀般设计⽅法和系统控制的约束条件，基于⽆源控制理论设计了系统的⽆源控制器。

改进的⽆源控制策略采⽤PI控制器与⽆源控制器串联以增强系统的鲁棒性，保证了系统跟踪给定恒值电压的零稳态误差并具有很好的动态响应特性。

最后，通过仿真实验对三种控制算法的控制效果进⾏了⽐较研究：⽂献[8]的双闭环PI控制算法、⽆源控制算法与改进的⽆源控制算法。

三相PWM逆变器的设计

三相PWM逆变器的设计三相PWM逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置，具有高效率、低失真、输出电压可调等特点，在工业领域中应用广泛。

设计一个三相PWM逆变器涉及到电路拓扑结构、电路参数选择、控制策略等多个方面。

以下是一个基础的三相PWM逆变器设计的详细步骤。

1.三相桥式逆变器拓扑选择三相桥式逆变器是最常用的逆变器拓扑，由6个功率开关器件组成，可以实现全桥或半桥逆变。

全桥逆变器的输出电压质量接近正弦波，但需要更多的功率开关器件；半桥逆变器只需要3个功率开关器件，但输出电压质量稍差。

根据实际应用需求和成本限制，选择适合的拓扑结构。

2.电路参数选择根据输出功率和频率要求，选择合适的功率开关器件。

常见的功率开关器件有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。

考虑到功率开关器件的导通压降、开关速度、热稳定性、价格等因素，选择适应需求的器件。

3.控制策略选择PWM（脉宽调制）是实现三相逆变器输出的常用控制策略。

常见的PWM控制策略有SPWM（正弦脉宽调制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等。

SPWM控制策略简单易实现，但需要大量的计算和存储器件；SVPWM控制策略计算复杂度更低，输出电压质量更高。

根据实际需求选择合适的控制策略。

4.电路设计根据逆变器的拓扑结构和控制策略，设计逆变器的详细电路图。

包括功率开关器件的连线方式、驱动电路的设计、滤波电路的设计等。

电路设计时需要根据功率开关器件的参数和电源电压进行合理的限流和保护设计，确保逆变器的可靠性和安全性。

5.控制器设计根据控制策略设计逆变器的控制器。

控制器可以采用单片机、DSP（数字信号处理器）、FPGA（可编程门阵列）等实现。

控制器的主要任务是通过PWM控制信号控制功率开关器件的导通和断开，实现逆变器输出电压的调节和控制。

6.仿真验证和实验验证使用电子电路仿真软件（如PSIM、Simplorer）对设计的三相PWM逆变器进行仿真验证。

三相桥式PWM逆变电路设计

三相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理三相桥式PWM逆变电路主要由桥式整流器、滤波器和逆变器三部分组成。

首先，桥式整流器将输入的交流电源转换为直流电源，然后通过滤波器对直流电进行滤波，使其变为平滑的直流信号。

最后，逆变器将平滑的直流信号通过逆变操作转换为所需的交流输出信号。

在逆变过程中，PWM技术（脉冲宽度调制）被应用于控制逆变器开关管的开关动态。

PWM技术通过调整开关管的导通时间和非导通时间，控制输出波形的频率和幅值，从而实现对输出电压的精确控制。

脉冲宽度与输出电压大小成正比，因此可以通过改变脉冲宽度比例来调节输出电压的大小。

二、关键步骤1.选择合适的开关管：逆变电路中使用的开关管需要能够承受高电压和高电流，并具有快速开关速度和低开关损耗。

常用的开关管有IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。

2.确定工作频率：逆变器的工作频率决定了逆变器的输出波形的周期。

工作频率一般选取在几KHz到几十KHz之间。

3.设计PWM控制电路：通过选择合适的控制器（如DSP、FPGA或微控制器）和编程，实现对逆变电路的脉冲宽度调制控制。

根据输出电压的需求和开关管的性能参数，计算脉冲宽度的比例关系。

4.设计滤波器：滤波器的作用是将逆变器输出的脉冲波形平滑为纯正弦波形，以降低输出谐波和滤除高频噪声。

滤波器一般由电感和电容组成，其设计需要根据输出电压的需求和带宽进行计算。

5.功率管的散热设计：功率管在工作过程中会产生热量，需要进行有效的散热设计，以保证逆变电路的稳定和可靠性。

散热设计主要包括散热器的选择和散热风扇的设计。

6.过流和过压保护：逆变电路需要添加过流和过压保护电路，以防止过载和电路故障对设备和电源的损坏。

三、设计小提示1.合理选择开关管的型号和参数，避免过分浪费和过度损耗。

2.控制器的选择要考虑其计算能力和控制精度，以满足实际需求。

3.设计滤波器时要注意对过多谐波的抑制，以防干扰其他设备的正常运行。

无源三相PWM逆变器控制电路设计

无源三相PWM逆变器控制电路设计无源三相PWM逆变器是一种常用于电力电子领域的逆变器拓扑结构，用于将直流电能转换为三相交流电能。

它具有输出电压质量高、功率密度大、效率高等优点，在工业控制和电力传输领域得到广泛应用。

本文将介绍无源三相PWM逆变器的基本原理和控制电路设计。

无源三相PWM逆变器的基本原理是通过对输入直流电源进行逆变，将直流变为三相交流电。

其核心组成部分是三相桥臂，由六个开关管组成。

具体来说，当开关管导通时，对应的桥臂输出正半周波；当开关管关断时，对应的桥臂输出负半周波。

通过合理地控制开关管的通断，可以实现对输出电压的调节。

对于开关管的控制，一种常见的方式是采用硬开关控制。

即通过控制信号，使得开关管在正半周波和负半周波之间切换。

此外，还可以采用软开关控制，通过逐渐切换开关管的通断状态，使得开关过程更加平滑，减小开关噪声。

对于输出电压的调节，一种常用的方式是采用PWM控制方法。

通过不同的PWM信号，可以控制开关管的通断时间，从而实现对输出电压的精确调节。

具体来说，可以根据需要调节PWM信号的占空比和频率，来控制输出电压的大小和波形。

在设计无源三相PWM逆变器的控制电路时，需要考虑以下几个方面：1.控制电路的可靠性：由于逆变器的开关管需要频繁地进行开关操作，因此控制电路需要具备较高的可靠性，以保证逆变器的正常工作。

2.控制电路的稳定性：控制电路需要稳定地输出PWM信号，并能够适应不同的工况和负载变化，以保证逆变器的输出电压稳定和质量优良。

3.控制电路的精度：控制电路需要能够实现对输出电压的精确调节和控制，以满足不同应用的需求。

综上所述，无源三相PWM逆变器的控制电路设计十分重要。

在设计过程中，需要综合考虑电路的可靠性、稳定性和精度，并根据具体的应用要求选择合适的控制方式和控制策略。

通过合理的设计，可以实现逆变器的性能优化和节能降耗的目标。

三相PWM整流器控制器设计(精)

三相PWM 整流器控制器设计PWM 整流器能够实现整流器电网侧的电流为正弦，从而大大降低整流器对电网的谐波污染。

PWM 整流器同时能够实现电网侧电流相位的控制，常见的有使得电网侧电流与电源电压同相位，从而实现单位功率因数控制，也可以根据需要使得电网侧电流相位超前或滞后对应的电源相电压，从而实现对电网的功率因数补偿。

三相PWM 整流器主电路和控制系统原理图如图1所示，其中A VR 为直流侧电压外环PI 调节器、ACR_d、ACR_q分别为具有解耦和电源电压补偿功能的dq 轴电流内环PI 调节器，PLL 为电源电压锁相环，SVPWM 为电压空间矢量运算器，Iabc to Idiq、Vabc to ValfaVbeta和Vdq to ValfaVbeta分别为三相静止坐标-两相旋转直角坐标变换、三相静止坐标-两相静止直角坐标变换和两相旋转直角坐标-两相静止直角坐标变换。

图1 基于空间矢量的三相PWM 整流器原理图根据开关周期平均值概念、三相电压型PWM 整流器开关函数表等，可得到三相电压型PWM 整流器在dq 坐标下微分方程形式和等效电路形式的开关周期平均模型。

经过dq 轴电流解耦和电源电压补偿的控制系统结构图如图2所示，其中小写的变量表示该变量的开关周期平均值，大写的变量表示该变量在工作点的值。

v dc d dcq图2 基于dq 轴电流解耦和电源电压补偿的控制系统结构图对解耦和电源电压补偿之后的dq 轴等效电路进行工作点附近的小信号分析，即可得到小信号下的传递函数如式(1、（2）和（3）所示，其中L 、R 分别为交流侧的滤波电感及其等效电阻，C 为直流侧滤波电容，Dd 为d 轴在工作点的占空比。

~i d (s αd (s ~i q (s αq (s ~v dc (s i d (sV dc(13Ls +3R V dc(2 =-3Ls +3R RD d（3） =-RCs +1=-有了对象的传递函数，根据控制系统校正原则就可整定dq 轴电流环和直流侧电压外环PI 调节器的参数。

正文三相PWM光伏并网逆变器设计

正文三相PWM光伏并网逆变器设计近年来，由于能源需求的增长和环境问题的日益严重，人们对可再生能源尤其是光伏能源的利用越来越关注。

而光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的重要组成部分，起着将光伏电池板产生的直流电转换为交流电并注入电网中的作用。

本文将对三相PWM光伏并网逆变器的设计进行详细介绍。

首先，三相PWM光伏并网逆变器是基于电力电子技术和控制技术的研究成果，其主要组成部分包括输入端的光伏电池板、滤波器、逆变器、控制电路等。

整个系统的工作原理是将光伏电池板产生的直流电通过滤波器进行滤波处理，然后经过逆变器将直流电转换为交流电，并通过控制电路对逆变器的输出进行控制，最终将交流电输入到电网中。

在具体的设计过程中，首先需要进行逆变器的拓扑结构选择。

目前较为常用的逆变器拓扑结构有单相全桥拓扑、三相桥臂拓扑等。

在本文中，我们选择了三相桥臂拓扑结构，因其具有输出电流平稳、谐波较小等优点。

其次，需要进行逆变器的控制策略选择。

常见的控制策略有三角波PWM控制策略、SVPWM控制策略等。

本文选择了SVPWM控制策略。

SVPWM控制策略是一种基于空间向量调制的控制方法，具有输出电压波形好、谐波较低等优点。

接下来，对逆变器的电路参数进行设计和计算。

电路参数包括滤波器的电感和电容值、逆变器功率器件的选型等。

在设计和计算过程中，需要考虑到系统的稳定性和效率等因素，保证逆变器在长时间运行中的可靠性。

最后，进行逆变器的控制电路设计。

控制电路主要包括计算机控制和PWM信号生成等部分。

计算机控制部分负责对逆变器输出的电流和电压进行监测和控制，PWM信号生成部分负责生成SVPWM信号，控制逆变器输出的电流和电压波形。

综上所述，三相PWM光伏并网逆变器的设计涉及到逆变器拓扑结构的选择、控制策略的选择、电路参数的设计和计算以及控制电路的设计等方面。

通过合理选择和设计，可以实现光伏能源的高效利用，并将产生的电能注入到电网中，为能源环境问题的解决做出贡献。

三相电压型PWM整流器无源性分析及自适应控制

保证ＰＷＭ整流器优良控制性能的同时，于交流侧等效电阻摄动有良好的自适应性。基于ＭＴＡ对ＡＬＢ的仿真结果证明了设计的有效性。关键词：ＰＷＭ整流器；无源性控制；自适应控制；稳态误差；阻尼注入
［中图分类号］Ｔ６［Ｍ４文献标志码］Ａ［文章编号］１０００—３８（０２００４０８６２１）４— ０２— ３
《气自化２２第３卷第４ பைடு நூலகம்电动）１年４０期
变流技术
ＣｎｅｒｒＴｃｎｑｅｓｏｖｔｅｈｉｕｅ
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三相电压型ＰＭ整流器无源性分析及自适应控制Ｗ
张文娟
（宝鸡文理学院电子电气工程系，陕西摘
ｉｏｉｒｄａｏｌｎｅｒｓｓｅｕｓｎｎｅｇｏｅ，ｔｅＥｕｅ－ａｒｎｅｍｏｅｆＰＷＭｅｔｆｅｎｓｎｈｏｕｓｄｑｃｏｄｎｔｓｓｃｎｓｄｅｅｓａｎｎ—ｉａｙｔｍｉｇｅｒｙｃｎｃｐｔｈｌｒＬｇａｇｄｌｏｒｃｉｒｉｙｃｒｎｏ－ｏｒｉａｅｉ
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(完整版)三相桥式PWM逆变电路设计

电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式PWM逆变电路设计学院：姓名：学号：专业班级：指导老师：时间：目录课题背景********************************************2三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求*****************3 SPWM逆变器的工作原理******************************3 MATlAB仿真设计************************************12硬件实验************************************************19实验总结********************************************23附录一 Matab简介********************************24附录二Protel简介***************************************25参考文献*******************************************26三相桥式PWM逆变电路设计一、课题背景正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现,大大简化了正弦逆变电源的换相问题,为各种PWM型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制.电力电子器件的发展经历了晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）、晶体管（BJT）、绝缘栅晶体管（IGBT）等阶段。

三相PWM逆变器的主电路设计

和异步调制两种。
图１系统框图
２．１整流电路的设计
１．１．３（ＰｗＭ）逆变电路的特点：可以得到相当接近正弦波的输出电压和电流。所以也称为正弦波脉宽调制ＳＰＷＭ（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＰＷＭ）。１．１．４ＳＰＷＭ控制方式：就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
关键词：ＰＷＭ；逆变器；整流电路；ＩＧＢＴ
中图分类号：ＴＭ４６４．３２
文献标识码：Ａ
文章编号：１ＯＯ６ —７９８１（２０１３）１一Ｏｏ９３一Ｏ２过全桥逆变电路得到交流输出电压。为保证系统可靠运行，防止主电路对控制电路的干扰，采用主、控电路完全隔离的方法，即驱动信号用光耦隔离，反馈信号用变压器隔离，辅助电源用变压器隔离。
２主电路的设计
图２三相桥式不可控整流电路
经计算二极管应选择ＨＦＡ７ＯＮＨ６Ｏ额定电压６ＯＯＶ，额定电流７ＯＡ（快恢复型）。