单相PWM整流电路设计(电力电子课程设计)..
单相PWM整流器DQ变换控制的模拟电路设计
关 键 词 ：Ｐ ＷＭ 整 流 器 ； 坐 标 变换 ； 全通 滤波 器 ； 双 环 控 制
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｎ７ １ ０
文 献 标 识 码 ：Ａ
ＤＯｌ ： １ ０ ． １ ６ １ ５ ７ ／ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ８ — ７ ９ ９ ８ ． １ ６ ６ １ ０ ３
中 文 引 用 格 式 ：刘 炜 ， 卢 伟 国 ．单 相 Ｐ ＷＭ 整 流 器 Ｄ Ｑ变换 控 制 的 模拟 电路设 计 ［ Ｊ ］ ． 电子 技 术 应用 ， ２ ０ １ ７， ４ ３ （ ８ ） ： １ ３ ２ — １ ３ ５ ．
单相桥式PWM逆变电路设计
单相桥式PWM逆变电路设计一、设计原理单相桥式PWM逆变电路由整流桥、滤波电路、逆变桥和控制电路组成。
整流桥将输入的交流电转换为直流电，滤波电路对直流电进行平滑处理，逆变桥将直流电转换为交流电输出，控制电路对逆变桥进行PWM控制，调节输出电压的幅值和频率。
二、设计方法1.选择逆变桥和整流桥元件：根据输出功率的要求选择合适的逆变桥和整流桥元件，常见的有MOSFET、IGBT和二极管等。
2.设计滤波电路：通过选择合适的电容和电感元件，设计滤波电路对直流电进行平滑处理。
常见的滤波电路有LC滤波电路和RC滤波电路，可以根据具体情况选择合适的滤波电路。
3.设计控制电路：控制电路是单相桥式PWM逆变电路的关键部分，通过控制电路对逆变桥进行PWM调制，实现对输出电压的控制。
常见的控制方法有脉宽调制（PWM）和脉振宽调制（PPWM），可以根据实际需求选择合适的控制方法。
4.稳定性分析和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过稳定度分析和保护措施的选择，可以提高逆变电路的可靠性和安全性。
5.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
三、设计注意事项1.选择合适的元件：在设计过程中需要根据具体要求选择合适的元件，包括逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等。
合理选择元件能够提高电路的性能和可靠性。
2.稳定性和保护措施：在设计过程中需要考虑逆变电路的稳定性和保护措施。
通过分析稳定性和选择保护措施，可以防止电路因过电流、过压等故障而损坏。
3.实验验证和调试：设计完成后需要进行实验验证和调试，对电路进行性能测试和参数调节，确保逆变电路的正常工作。
及时调试和修改电路中存在的问题，确保电路的性能满足设计要求。
四、总结单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子转换电路，设计涉及到逆变桥、整流桥、滤波电路和控制电路等方面。
通过选择合适的元件、稳定性分析和保护措施以及实验验证和调试，可以设计出性能优良、稳定可靠的逆变电路。
单相全波整流电路的设计
《电力电子技术》课程设计之单相全波整流电路的设计姓名学号年级专业系（院）指导教师2012/8/21目录第一章设计任务书1.1 设计目的 (2)1.2 设计要求 (2)1.3 设计内容 (2)1.4设计题目 (2)第二章设计内容2.1 方案的论证与选择 (3)2.1.1主电路的方案论证 (3)2.2 主电路的设计 (5)2.2.1 带阻感负载的单相桥式全控整流电路 (5)2.2.2 原理图分析 (6)2.3 电路方案说明 (7)第三章触发电路3.1 同步触发电路 (7)3. 2 晶闸管的触发条件 (7)3.3 晶闸管的分类 (13)3.4 同步环节 (13)3.5 脉冲形成环节 (14)3.6双窄脉冲形成环节 (14)3.7 同步变压器 (15)第四章保护电路的设计4.1 过电流保护 (16)4.2 过电压保护 (17)第五章元器件的选用 (20)第六章参数的计算 (26)第七章心得体会 (27)第八章参考文献 (28)第一章设计任务书1.1 设计目的：《电力电子技术》课程设计是配合交流电路理论教学，为自动化和电气工程及自动化专业开设的专业基础技术技能设计，是自动化和电气工程及自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
主要目的在于： 1：进一步掌握晶闸管相控整流电路的组成、结构、工作原理；2：重点理解移相电路的功能、结构、工作原理；3：理解同步变压器的功能。
1.2 设计要求：1：根据课题正确选择电路形式；2：绘制完整电气原理图（包括主要电气控制部分）；3：详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元、器件值；4：编制使用说明书，介绍适用范围和使用注意事项；说明：负载形式及参数可自行选择1.3设计内容：单相全波整流电路的设计。
1：主电路方案论证2：电路方框图3：整流电路方框图4：电路方案说明单相整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式可控整流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。
单相桥式PWM逆变电路设计
单相桥式PWM逆变电路设计介绍单相桥式PWM逆变电路的背景和重要性单相桥式PWM逆变电路是一种常见的电力电子技术应用，广泛用于交流电能转换为直流电能的场合。
由于其高效、可靠的特点，被广泛运用于电力系统中的UPS（不间断电源）、电机驱动和太阳能逆变器等领域。
在现代电力系统中，交流电能的应用日益增多，而很多电子设备却需要使用直流电能。
因此，采用桥式PWM逆变电路来实现交流电与直流电的转换是非常必要和重要的。
本文将详细讨论单相桥式PWM逆变电路的设计原理和关键技术。
首先，将介绍PWM技术的基本原理，并解释为什么选择桥式逆变器。
其次，将详细讲解桥式逆变器的工作原理和电路结构。
最后，将给出一种基于控制策略的桥式逆变器设计方案。
通过本文的研究，读者将能够深入了解单相桥式PWM逆变电路的设计原理和实践应用，为电力系统和电子设备的设计提供有益的参考。
单相桥式PWM逆变电路是一种常用的电力电子变换器。
它通过控制开关器件的开关周期和占空比，将直流电源转换为交流电源，实现电能的变换和调节。
该逆变电路的基本组成包括：单相桥式整流电路：它由四个可控开关器件组成，通常使用MOSFET或IGBT等器件，用于将交流电源转换为直流电源。
PWM调制电路：PWM调制电路通过控制开关器件的开关周期和工作占空比，可以实现输出电压的调节和波形控制。
滤波电路：滤波电路用于平滑输出电压，去除输出电压中的高频噪声和谐波。
输出变压器：输出变压器用于将逆变电路的输出电压变换为所需的电压等级。
单相桥式PWM逆变电路的工作原理是：首先，经过单相桥式整流电路的整流，将交流电源转换为直流电源；然后，通过PWM 调制电路控制开关器件的开关周期和工作占空比，将直流电源转换为交流电源；最后，经过滤波电路的处理，输出平滑的交流电压。
这样，单相桥式PWM逆变电路实现了将直流电源转换为交流电源的功能，可以广泛应用于电力电子变换器、逆变电源、变频调速等领域。
本文讨论了单相桥式PWM逆变电路的设计步骤和注意事项。
单相桥式PWM逆变电路设计
指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学自动化学院综合设计报告设计题目：单相桥式PWM逆变电路设计单位（二级学院）：自动化学院学生姓名：梁勇专业：电气工程与自动化班级：0830702学号：07350225指导教师：罗萍设计时间：２０１０年１０月重庆邮电大学自动化学院制目录一、课程设计任务 (2)二、SPWM逆变器的工作原理 (2)1.工作原理 (3)2.控制方式 (4)3.单片机电源与程序下载模块 (7)4.正弦脉宽调制的调制算法 (8)5.基于STC系列单片机的SPWM波形实现 (11)三、总结 (14)四、心得体会 (15)五、附录： (17)1.程序 (17)2.模拟电路图 (19)3.电路图 (22)摘要：单片机控制逆变电路，以逆变器为主要元件，稳压、稳频输出的电源保护设备。
采用面积等效的SPWM波，又单片机为主导，输出三角波和正弦波再由这两个波相叠加输出spwm波来控制逆变电路的触发，使其把直流编程频率可变的交流电关键字：单片机逆变电源正弦波脉冲触发单相桥式PWM逆变电路设计一、课程设计任务对单相桥式pwm逆变电路的主电路及控制电路进行设计，参数要求如下：直流电压为12 V，L=1mH，要求频率可调，输出为5V的正弦交流电。
设计要求：1.理论设计：了解掌握单相桥式PWM逆变电路的工作原理，设计单相桥式PWM逆变电路的主电路和控制电路。
包括：IGBT电流，电压额定的选择驱动电路的设计画出完整的主电路原理图和控制原理图列出主电路所用元器件的明细表二、SPWM逆变器的工作原理由于期望的逆变器输出是一个正弦电压波形，可以把一个正弦半波分作N 等分。
然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。
这样，由N个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形为正弦的半周等效。
同样，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。
这一系列脉冲波形就是所期望的逆变器输出SPWM波形。
电力电子pwm课程设计
电力电子pwm课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电力电子PWM（脉宽调制）技术的基本原理，掌握PWM技术的分类及其在电力电子装置中的应用。
2. 学生能掌握PWM波的生成方法和控制策略，了解不同调制策略对电力电子器件工作状态的影响。
3. 学生能了解PWM技术在电力系统中的节能效果和优化作用。
技能目标：1. 学生具备运用PWM技术进行电力电子装置设计和调试的能力，能独立完成简单的PWM控制器搭建。
2. 学生能运用所学知识分析和解决实际电力电子工程中与PWM相关的问题，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习PWM技术，培养对电力电子工程的兴趣和热情，增强对新能源技术发展的关注。
2. 学生在学习过程中，养成合作、探究、创新的精神，提高自主学习能力和解决问题的能力。
3. 学生了解PWM技术在节能减排和环境保护方面的重要性，培养环保意识和责任感。
课程性质：本课程为电力电子技术领域的一门专业课程，具有理论性与实践性相结合的特点。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的电力电子基础知识和实验技能。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生在学习过程中发挥主动性和创造性，培养实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电力电子工程中，为我国新能源和电力电子技术的发展贡献力量。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电力电子PWM技术基本原理：介绍PWM技术的基本概念、分类及其在电力电子装置中的应用。
- 教材章节：第3章“电力电子PWM技术”2. PWM波的生成与控制策略：讲解PWM波的生成方法、控制策略及其对电力电子器件工作状态的影响。
- 教材章节：第4章“PWM波的生成与控制策略”3. PWM技术在电力系统中的应用：分析PWM技术在电力系统中的节能效果、优化作用及其在新能源领域的应用。
- 教材章节：第5章“PWM技术在电力系统中的应用”4. PWM控制器设计与调试：教授PWM控制器的设计方法、调试技巧，使学生具备实际操作能力。
单相电压型PWM整流毕业设计
单相电压型 PWM 整流电路
目录பைடு நூலகம்
1 绪论 ........................................................................................................................ 0 1.1 概述 ............................................................................................................... 0 2.2 本课题研究的意义....................................................................................... 1 2.3 国内外研究现状........................................................................................... 2 2.4 本论文研究的主要工作............................................................................... 2
单相电压型 PWM 整流
摘要
分析单相电压型 PWM 整流电路(功率因素校正电路)的工作原理和工作模式, 功率因 数校正（PFC）技术诞生与 20 世纪 80 年代，它采用的是高频开关工作方式，具有体积小， 重量轻，效率高，输入功率因素（PF）接近１的优点，采用 PWM 进行控制,其中控制方 法采用的是电流滞环比较法，因硬件电路简单，属于实时控制，电流响应快，对负载的适 应性强，由于不需要载波，所以输出电压不含特定频率的谐波分量，另外，这种控制方式， 有利于提高电压利用率选择适当的工作模式和工作时序,可使 PWM 整流电路的输出直流电 压得到有效的稳定值。同时也调节了交流侧电流的大小和相位,实现能量在交流侧和直流侧 的双向流动,并使变流装置获得良好的功率因数。最后建立其 Matlab 的仿真模型,验证了设 计的正确性。
单相电压型桥式PWM整流电路
• 不考虑换相过程, 在任一时刻,电压 型单相桥式PWM 整 流电路的四个桥臂 应有两个桥臂导通。 为避免输出短路, 1 、2 桥臂不允许 同时导通,同样3 、 4桥臂也不允许同 时导通。PWM 整流 电路有四种工作模 式,根据交流侧电 流is 的方向,每种 工作模式有两种工 作状态。
• 由图1可知，在Us的正半周期，VT2,D1,D4,L和VT3、D1,D4,L构成 直流升压斩波电路。在Us的负半周期，由VT1,D3,D2,L和VT4,D2,D 3,L分别组成两个升压斩波电路。以VT2,D1,D4,L组成的电路为例， 说明如何通过控制占空比来控制输出值的，其等效电路图如下。
Inside radius r1
Snubber voltage Vs
同轴电缆半径r=5cm
匝片8910层
NL laminations of W Mo-Permalloy 4-79 tape. of thickness d and width W wound with a pitch P
Inside radius r1=6cm
四、实验开展的方法和问题
预想中的总控制系统图
无线通信系统的基本协议
• • • • • • • • • • 1.该无线通信能有传载码流的能力，在接收端能将收到的信码变成1001类型的 二进制码流。 2.能实现一台发送机控制多台接收机的功能，即一对多（5台接收机）的实现 通信，做到能正确实现由发送端选择特定的接收端，并做好各个接收端口的屏 蔽工作，防止码间串扰、同频干扰、噪声等带来的错误。 3.能较好实现500米以内的无线通信。 4.由于该通信存在于高压的工作状态，所以各装置要能自带隔离设施。 5.该通信工作环境复杂，传输间存在杂乱的电磁波，所以要采用特定的频段进 行通信，且具有可识性高，抗干扰强的特点，能较好的实现正确译码、防止各 类噪声。 6.信号发送端将可以直接与PC机相连，能由PC机直接给出所要发送的数码或 信号，并由PC对发送的参数进行设定，达到由PC给定某值而指定发送到某个 接收端口，也即是能实现人为的对通信路径的选择。 7.信号接收端将直接与DSP芯片相连，所以接收端需要实现同3.3V的DSP的A D口的匹配。接收端接收到信号后将其译码成1001的二进制格式由其串口输出， 经调理电路送给DSP，该调理电路也当由信号接收端所包含。 8.能做到实时通信，信号传输既要快又要正确。 9.该通信只需完成数据流的传输，即是传输的为0—100000000的数。 10. 该通信能人为控制，能通过PC机让其正常工作、暂停或者停止。
单相PWM逆变电路设计
单相PWM逆变电路设计
摘要
随着信息技术的发展，单相PWM逆变器的使用越来越广泛，由于其优
良的调制效果，结构简单、维护方便，可以用于电力系统的变频调速和电
力供应装置的电源，如逆变器、纯电池供电系统以及微型电源等，这些应
用领域都需要非常精确的电力输出。
因此，研究和设计单相PWM逆变电路
显得尤为重要。
本文将以豪斯多夫模型为基础，介绍单相PWM逆变器的原理，分析其
工作原理，探讨其控制电路设计的要点，并基于此，设计一款稳定可靠的
单相PWM逆变电路，检验了其原理模型及其实际参数的吻合性。
本文首先介绍了单相PWM逆变器的工作原理及其基本原理模型，然后，介绍了其调制电路的设计要素，以及极限保护系统的控制方法。
接着，本
文介绍了一种基于微控制器的单相PWM逆变器的设计方案，用以实现单相
逆变系统的运行。
最后，本文提出了一种实际参数化的测试方案，采用多
种电压、电流和频率的负载条件进行实验，验证了该设计方案的有效性和
可靠性。
经过实验的检验，本文设计的单相PWM逆变器具有较高的运行精度、
稳定性和可靠性，能够满足其应用场景的要求。
关键词：单相PWM逆变，调制电路。
电力电子技术课程设计--单相全控桥式整流电路带电阻+反电动势负载 - 副本
中南大学电力电子技术课程设计报告班级: 电气1203班学号: ************: *******: ***前言电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
随着科学技术的日益发展人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。
电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。
要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。
这个方法中，整流是最基础的一步。
整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。
整流的基础是整流电路。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
本次课程设计主要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。
首先是对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计，包括主电路，触发电路，保护电路。
主电路中包括电路参数的计算，器件的选型；触发电路中包括器件选择，参数设计；保护电路包括过电压保护，过电流保护，电压上升率抑制，电流上升率抑制。
之后就对整体电路进行Matlab仿真，最后对仿真结果进行分析与总结。
目录前言 (2)一、设计题目与要求 (4)二、主电路设计 (4)2.1 主电路原理图 (4)2.2 工作原理 (5)2.3 元器件介绍——晶闸管（SCR） (5)2.4 整流电路参数计算 (6)2.5 晶闸管元件选取 (7)2.6 晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响 (8)2.6.1 对电网的影响 (8)2.6.2 系统功率因数分析 (9)三、驱动电路设计 (10)3.1触发电路简介 (10)3.2触发电路设计要求 (11)3.3集成触发电路TCA785 (12)3.3.1 TCA785芯片介绍 (12)3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (15)四、保护电路设计 (16)4.1过电压保护 (16)4.2 过电流保护 (18)4.3电流上升率的抑制 (19)4.4电压上升率的抑制 (19)五、系统MATLAB仿真 (20)5.1 MATLAB软件介绍 (20)5.2系统建模与参数设置 (20)5.3 系统仿真结果及分析 (23)设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
PWM控制电路设计-电力电子学课程设计
电力电子学课程设计目录一、设计方案 (3)二、设计原理图 (3)三、工作过程 (4)四、相关计算 (5)五、实验过程 (5)六、心得体会 (5)七、附录:TL494相关说明 (6)课题:PWM控制电路设计课题介绍:电力电子电路控制中广泛应用着脉冲宽度调制技术(pluse width modulation,简称PWM),将宽度变化而频率不变的脉冲作为电力电子变换电路中的功率开关管的驱动信号,控制开关管的通断,从而控制电力电子的输出电压以满足对电能变换的需要.由于开关管频率不变,输出电压中的谐波频率固定,滤波器设计比较容易.电路要求: 1、V o=20V~60V2、RL短路保护电路3、Vi=80V~120V有扰动时,V o≡50V一、设计方案本课题设计采用TL494芯片1. 设计一个开关电路,使其频率为10KHz,通过控制开关的占空比D控制输出电压Vi=100V固定,V o=D*Vi 满足条件一,V o=20V~60V只需要满足D=0.2~0.6变化即可.2. RL短路保护,即负载短路.为了不使电源短路,应该及时断开T当4端电压V4加0.12V高于锯齿波电压Vct时,死去时间比较器的输出J为高电平,使C端为高电平,两个或非门的输出G1,G2点为零电位,T1,T2截止,无输出信号,即封锁输出脉冲,停机,即可保护电路.3. Vi=80V~120V时,有扰动.输出恒等于50V.二、设计原理图BUCK电路基本原路图PWM控制电路设计图三、工作过程（1）从电路可以看出，电感L和电容C组成低通滤波器，此滤波器设计的原则是使 us(t)的直流分量可以通过，而抑制 us(t) 的谐波分量通过；电容上输出电压 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。
（2）电路工作频率很高，一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t) 很小，相对于电容上输出的直流电压Uo有：电容上电压宏观上可以看作恒定。
单相PWM整流器等比例样机主电路参数设计
单相PWM整流器等比例样机主电路参数设计杨帆;张钢;刘志刚;阮白水【摘要】以单相PWM整流器工作原理为基础,推导了等比例样机主电路参数的设计原则和折算公式,并结合一个具体应用实例,给出了相应计算方法和步骤.利用Matlab仿真软件搭建了实际产品和等比例样机的仿真模型,并选择了几项重要性能指标进行对比仿真,验证了二者的等效性.在此基础上,还搭建了等比例样机实验平台,并进行了性能测试,实测结果与仿真结果具有很好的一致性.仿真及实验证明了等比例试验样机主电路参数计算方法的有效性,具有较高的应用参考价值.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2014(044)009【总页数】5页(P35-39)【关键词】单相PWM整流器;等比例样机;主电路参数设计【作者】杨帆;张钢;刘志刚;阮白水【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TM46在工程实践中，对于大功率变流器产品的开发，为了降低设计风险，减少设计失误造成的不必要的损失，通常需要在生产大功率产品之前，先制作一个小功率等比例样机进行一系列的实验，来检验所设计产品的性能指标是否满足预期要求。
文中所述的等比例实验样机，是根据实际产品按照某种比例关系进行缩放所制作的样机。
其中等比例的概念不是简单的指元器件参数按比例线性缩小，而是要根据电路的工作原理，以及每个元件在电路里所起的作用进行分析和等效。
折算后的等比例样机应该具有与实际产品相类似的动静态特性，在一定程度上能够真实地反应出实际产品的性能指标。
本文将针对单相电压型PWM整流器这一电路拓扑，结合其电路的原理，提出一种等比例样机的主电路参数设计原则和计算方法。
然后通过一个具体实例的计算、仿真及实验来验证该设计方案的合理性。
2.1 系统基本电气参量基准值的选定如图1所示，主电路的核心器件主要包括交流电感L，直流支撑电容C，二次谐波滤波电感Lr以及滤波电容Cr。
单相PWM整流电路设计（电力电子课程设计）
单相PWM整流电路设计（电⼒电⼦课程设计）重庆⼤学电⽓⼯程学院电⼒电⼦技术课程设计设计题⽬：单相桥式可控整流电路设计年级专业：***＊级电⽓⼯程与⾃动化学⽣姓名： *＊*＊*学号： ****成绩评定：完成⽇期：2013年６⽉２３⽇指导教师签名：年⽉⽇重庆⼤学本科学⽣电⼒电⼦课程设计任务书单相桥式可控整流电路设计摘要：本⽂主要研究单相桥式PWＭ整流电路的原理,并运⽤IＧBＴ去实现电路的设计。
概括地讲述了单相电压型ＰWＭ整流电路的⼯作原理,⽤双极性调制⽅式去控制IGBＴ的通断。
在元器件选型上，较为详细地介绍了IGＢＴ的选型，分析了交流侧电感和直流侧电容的作⽤,以及它们的选型。
最后根据实际充电机的需求,选择元器件具体的参数,并⽤ｓimｕlｉｎｋ进⾏仿真，以验证所设计的单相电压型PWM整流器的性能。
实现了单相电压型ＰWM整流器的⾼功率因数，低纹波输出等功能。
关键词：ＰWM整流simｕlink 双极性调制IGＢT⽬录１.引⾔ ............................................ 错误!未定义书签。
1.1 PWＭ整流器产⽣的背景....................... 错误!未定义书签。
1.2 ＰWM整流器的发展状况?错误!未定义书签。
1.3 本⽂所研究的主要内容?错误!未定义书签。
2.单相电压型ＰWM整流电路的⼯作原理?错误!未定义书签。
2.1电路⼯作状态分析?错误!未定义书签。
2.２ PWM控制信号分析?错误!未定义书签。
２．3 交流测电压电流的⽮量关系?错误!未定义书签。
3.单相电压型PWM整流电路的设计?错误!未定义书签。
3．1 主电路系统设计?错误!未定义书签。
３.2 IＧBＴ和⼆极管的选型设计?错误!未定义书签。
3.３交流侧电感的选型设计....................... 错误!未定义书签。
３．4 直流侧电容的选型设计...................... 错误!未定义书签。
(完整word版)单相PWM逆变电路设计
电力电子技术课程设计题目：单相PWM逆变电路设计姓名：学号：院系：班级：指导老师：日期：目录一前言1.1 电力电子简介 (2)1.2 课题目的 (3)1.3 课题内容及要求 (3)1.4 课题意义 (3)二单相桥式逆变电路2.1 电压型逆变电路 (4)2.2 电流型逆变电路 (6)三单相桥式PWM逆变主电路设计3.1 逆变控制电路的设计 (9)3.2 正弦波输出变压变频电源调制方式 (11)3. 3种调制方式下逆变器输出电压谐波分析 (13)四驱动和保护电路的设计4.1 过电流保护 (14)4.2 驱动电路的设计 (14)五使用的元件 (16)六仿真实验 (19)七心得体会 (24)八参考文献 (24)一前言1.1 电力电子简介随着电力电子技术的飞速发展，正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中，与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。
对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面：一是稳态精度高；二是动态性能好。
因此，研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略，已成为电力电子领域的研究热点之一。
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。
目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展，与其他电力电子器件相比，IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点，为了达到这些高性能，采用了许多用于集成电路的工艺技术，如外延技术、离子注入、精细光刻等。
IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。
它的并联不成问题，由于本身的关断延迟很短，其串联也容易。
尽管IGBT模块在大功率应用中非常广泛，但其有限的负载循环次数使其可靠性成了问题，其主要失效机理是阴极引线焊点开路和焊点较低的疲劳强度，另外绝缘材料的缺陷也是一个问题。
在现有的正弦波输出变压变频电源产品中，为了得到SPWM波，一般都采用双极性调制技术。
单相PWM整流电路的建模及应用仿真
单相PWM整流电路的建模及应用仿真第一章单相ＰＷＭ整流器工作原理图1-1 全桥型单相PWM 整流器拓扑结构全桥型单相PWM 整流器，它有两个关键性能指标：一是取得稳固的输出直流母线电压，二是使得输入功率因数为1。
要达到这两个目标，需要对输入电流和直流母线电压进行操纵，其中输入电流的操纵是输出电压操纵的基础，而输入电流操纵能够通过操纵整流桥交流侧的基波电压幅值和相位来实现。
电压型单相PWM 整流桥的交流侧基波电压操纵有两种PWM 调制方式——单极性PWM 调制和双极性PWM 调制。
采纳单极性PWM 调制策略，PWM 整流桥交流侧电压U ab（t）将显现三个值，即Udc 、0、-Udc。
其中，在输入交流电压基波正半周，Uab (t ) 在Udc 和0 间切换，当网侧电压处于负半周时，Uab (t )在-Udc和0间切换。
故采纳单极性PWM 调制时，VSSR 电路存在四种工作模式，如表1-1 所示。
表1-1 单极性PWM 调制的工作模式其中，模式3 和模式4 将使单相整流桥交流侧电压Uab (t ) = 0。
值得注意的是，当输入电流方向不同时，每一个工作模式有不同的电流回路。
故单极性PWM 调制总共存在六种电流路，如图1-2 所示，图中的电压和电流方向表示参考方向。
图1-2 a)所示电路中VSSR 工作在模式2，同时输入电流is >0 。
现在电流流经L − R − S2 − C − S 3− us，si 继续增加，电感电压大于零，其储能增大，电容给负载供电，并与电源一起向电感充电。
图1-2 b)所示电路中，VSSR 工作在模式4，同时输入电流si >0 。
现在电流流经L − R − S2 − D4 − us，si 继续增加，电感电压大于零，其储能增大，电容给负载供电，电源向电感充电。
图1-2 c)所示电路中，VSSR 工作在模式1，同时输入电流si > 0。
现在电流流经L− R − D1 − C − D4 − us，si 减小，电感电压小于零，其储能减小，电源和电感一起向电容充电，并给负载供电。
单相PWM整流电路 仿真
一、课程名称PWM整流电路的仿真二、课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务本课程设计是要设计一个PWM整流电路，而我们选择设计单相全桥PWM整流电路，对于全桥电路来说，直流侧电容只要一个就可以了，交流侧电感和电阻是电路正常工作所必须的。
我们设计的单相全桥PWM整流电路的具体设计内容如下：1、整流电路为单相全桥电路；2、整流变压器额定参数的计算；3、晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择；4、电抗器电感值的计算；5、保护电路（缓冲电路）的设计；6、触发电路（驱动电路）的设计；7、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图；8、用MATLAB进行仿真，观察结果。
本课程设计的指标内容要求是要使设计出的PWM整流电路工作在整流状态，即交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab,从而能够达到整流目的。
应完成的任务是调节PWM控制电路和主电路里的各元件参数，从而使交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab，使电路工作在整流状态。
三、设计方案选择及论证设计方案的选择：我们选择的主电路是单相全桥电路其中全控型器件为电力MOSFET，控制电路为单极性PWM控制，控制方法为间接电流控制。
设计方案的论证：同SPWM逆变电路控制输出电压相类似，可在PWM整流电路的交流输入端AB之间产生一个正弦波调制PWM波Uab，Uab中除了含有与电源同频率的基波分量外，还含有与开关频率有关的高次谐波。
由于电感Ls的滤波作用，这些高次谐波电压只会使交流电流is产生很小的脉动。
如果忽略这种脉动，Is为频率与电源频率相同的正弦波。
在交流电源电压Us一定时，Is的幅值和相位由Uab中基波分量的幅值及其与us的相位差决定。
改变Uab中基波分量的幅值和相位，就可以使Is与Us同相位。
四、总体电路的功能框图及其说明控制电路产生PWM控制信号，控制电路产生的控制信号传到驱动电路，驱动电路把控制信号转换为加在MOSFET控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。
5.3电压型单相单管PWM整流电路
式(5-63)表明，i1m以网频按正弦规律随时间变化，当wt= / 2 时，i1m有最大值Im， 由式(5-64)可见，按上设Im为恒值，图5-11画出0~T/2时区中ud、i1和 i 的波形， 1 其中 i1 是i1在一个载波周期中的平均值且有
i1 D 2TCU Nm D i1m sin wt 2 2 L1 I m sin wt (5 65) (5 66)
目前应用较多的电压型单相单管PWM整流电路 有：
1)两级结构：第一级是PFC级，通常采用Boost电路，其任务是实现网侧
电流正弦化，此外对输出电压进行粗调；第二级是直流变换电路 (直接 式或间接式)，其任务是对输出电压进行细调，该方案的优点是高性能 (
5.3电压型单相单管PWM整流电路
含高λ、高调压精度和高反应速度)，结构相对简单，技术成熟；缺点
u DT (U u )D T
D 1 D0 1
U Nm sin t U0
(5-54)
式(5-53)表明,Boost APFC条件下,D0为时变值,且必须按正弦绝对值变化,为此控制电路采 用SPWM方式并取得信号ug为: (5-55) u U sin t
g gm
图5-8a是调制比m=Ugm／Ucm=0.65时的波形. 图中ug0为开关管VF的栅压，由图可见，在整 个输出周期内Do(VDo的占空比)按正弦绝对值随时间分布；而对某一时间，Do值则随m而变， 例如m增加，Do增加，即D降低。
图5-7
2．Boost APFC整流电路的原理
当VF和VD0在栅压ug0的驱动下轮番通断时有
(5-50)
(5-51)
式(5—51)表明：
①、在VF导通时区：diL/dt>0, iL上升； ②在VDo导通时区，由于Uo>UNm， diL/dt>0 ，iL下降。 ③、在整个电网周期内，电流iL的变率为时变值，在uN过零左近域内， iL的上升 率最低，而下降率最高；相反在uN幅值区，iL的上升率最高而下降率最低。这 些均可由图5—8c和e的波形看出。
单相PWM整流器单片机
单相PWM整流器单片机是一种用于控制和实现单相PWM整流的电路，通常用于直流电源的变换和调节。
下面是一个基本的单相PWM 整流器单片机的设计要点：1. 整流器基本原理-单相PWM整流器用于将交流电转换为直流电，通过PWM技术控制晶闸管或MOSFET等开关元件，实现对输入交流电的整流和调节。
2. 系统架构设计-包括输入端、PWM控制单元、电流反馈控制单元、输出端等部分。
-输入端接收交流电源输入，PWM控制单元产生控制信号，电流反馈控制单元实现电流反馈控制，输出端连接整流电路，将交流电转换为直流电输出。
3. 功能设计与实现-PWM控制单元设计：使用单片机生成PWM信号，控制晶闸管或MOSFET的导通和关断，实现对输入交流电的整流和调节。
-电流反馈控制单元设计：通过电流传感器获取输出电流信息，反馈给单片机，实现闭环控制，稳定输出电流。
-保护功能设计：设计过载保护、短路保护等功能，确保整流器和负载的安全运行。
4. 技术实现-选择适合的单片机，如STM32系列、Arduino等，具有足够的PWM 输出通道和计算能力。
-结合PWM输出控制晶闸管或MOSFET，实现对整流过程的精确控制。
-选择合适的电流传感器，如霍尔效应传感器、电流互感器等，用于获取输出电流信息。
5. 测试与部署-对整流器进行功能测试和性能测试，包括输出电流稳定性、响应速度等。
-部署整流器到实际工作中，并进行运行监控和故障排除。
6. 运营与维护-培训操作人员，确保其熟悉整流器的使用和维护。
-定期维护整流器，确保其稳定、安全地运行。
以上是一个单相PWM整流器单片机的基本设计要点，在实际应用中还需要根据具体需求和性能要求做出更详细的设计和实现。
同时，还需要考虑EMC（电磁兼容）设计、故障诊断与保护等方面的内容，以确保整流器的稳定性和可靠性。
电力电子课程设计——单相全波晶闸管整流电路设计
电力电子技术课程设计说明书单相全波晶闸管整流电路设计摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现在初次进行电力电子课程设计。
随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。
通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。
这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景。
电力电子器件是电力电子技术发展的基础。
正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。
而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。
电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。
功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。
关键词：半导体、电力变换、整流电路ABSTRACTTo cultivate the use of basic knowledge of the ability of a simple circuit design, solid basic theory, we are now the first time the power electronics curriculum design.With the increasing development of science and technology, the circuit is also getting higher and higher, due to the need to size adjustable DC power supply in the actual production, and phase-controlled rectifier circuit structure is simple, easy to control, stable performance, easy to use it to get large and medium-sized, small-capacity DC, is currently the DC method has been widely applied. However, the grain hybrid tube of α increases with the firing angle of the phase-controlled rectifier circuits, harmonic component corresponding increase in the current, power factor is very low. SPWM control inverter circuit for the rectifier circuit, constitutes a PWM rectifier. Proper control of the PWM rectifier, so that the input current is very close to sine wave, and phase with the input voltage, power factor is approximately 1. This rectifier circuit is called a high power factor rectifier, which has broad application prospects.Power electronic devices is the basis for the development of power electronics technology. It is the invention of the power thyristor, semiconductor converter separated from the electronics, the development of the specialized disciplines of power electronics technology.Full-controlled power semiconductor devices invented in the 1990s, to further expand the areas and scope of the power electronics technology and coverage. The field of power electronics technology has gone deep into the sectors of national economies, including iron and steel, metallurgy, chemical industry, electric power, petroleum, automotive, transportation and people's daily life. The power range to thousands of megawatts of HVDC, as small as one-watt cell phone charger, power electronics technology can be seen everywhere.Key words semiconductor；power conversion；rectifier circuit目录1、设计任务书 (6)2、单相晶闸管整流电路供电方案的选择 (7)2.1单相桥式全控整流电路 (7)2.2单相双半波可控整流电路 (7)3、单相晶闸管整流电路主电路设计 (8)3.1主电路原理图 (8)3.2变压器参数的计算 (9)4、电路元件的选择 (10)4.1整流元件的选择 (10)5、保护元件的选择 (11)5.1变压器二次侧熔断器的选择 (11)5.2保护电路原理图及工作原理 (11)5.3晶闸管保护电路的选择 (11)6、单相整流电路的相控触发器电路 (13)6.1相控触发电路原理图及工作原理 (13)6.2相控触发芯片的选择 (13)7、单相整流电路设计总设计结果 (15)7.1 晶闸管工作原理 (15)7.2总电路的原理框图 (17)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)1、《电力电子技术》课程设计任务书1.1设计课题目单相全波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）1.2设计要求1、单相全波晶闸管整流电路的设计要求为：负载为阻性负载.2、技术要求:(1) 电网供电电压：交流380V 10% f=50Hz；(2) 直流输出电压：0~220V/50~220V范围内；(3) 直流输出电流额定值100A，直流输出电流连续的最小值为10A；(4) 输出功率：500W；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。
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重庆大学电气工程学院电力电子技术课程设计设计题目：单相桥式可控整流电路设计年级专业：****级电气工程与自动化学生姓名：*****学号： ****成绩评定：完成日期：2013年6月 23 日指导教师签名：年月日重庆大学本科学生电力电子课程设计任务书单相桥式可控整流电路设计摘要：本文主要研究单相桥式PWM整流电路的原理，并运用IGBT去实现电路的设计。
概括地讲述了单相电压型PWM整流电路的工作原理，用双极性调制方式去控制IGBT的通断。
在元器件选型上，较为详细地介绍了IGBT的选型，分析了交流侧电感和直流侧电容的作用，以及它们的选型。
最后根据实际充电机的需求，选择元器件具体的参数，并用simulink进行仿真，以验证所设计的单相电压型PWM整流器的性能。
实现了单相电压型PWM整流器的高功率因数，低纹波输出等功能。
关键词：PWM整流simulink 双极性调制IGBT目录1.引言 ......................................................... - 5 -1.1 PWM整流器产生的背景.................................... - 5 -1.2 PWM整流器的发展状况.................................... - 5 -1.3 本文所研究的主要内容.................................... - 6 -2.单相电压型PWM整流电路的工作原理 ............................. - 7 -2.1电路工作状态分析......................................... - 7 -2.2 PWM控制信号分析......................................... - 8 -2.3 交流测电压电流的矢量关系............................... - 9 -3.单相电压型PWM整流电路的设计 ................................ - 10 -3.1 主电路系统设计......................................... - 10 -3.2 IGBT和二极管的选型设计................................. - 11 -3.3 交流侧电感的选型设计................................... - 11 -3.4 直流侧电容的选型设计................................... - 12 -3.5 直流侧LC滤波电路的设计................................ - 13 -4.单相PWM整流电路的仿真及分析 ................................ - 13 -4.1 整流电路的simulink仿真............................... - 13 -4.2 对simulink仿真结果的分析............................. - 16 - 5．工作展望 ................................................... - 16 - 参考文献 ...................................................... - 17 -1.引言1.1 PWM整流器产生的背景电力电子技术是现代电工技术中最活跃的领域，并且在电力系统中得到日益广泛的应用，它是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术根据用户对电能要求的不同，对电能进行不同形式的变换，实现电能更好的满足人们的需求，并通过功能和性能的提高，产生经济和社会效益。
电力电子技术的发展，促进了各种电能变换装置的发展，出现了各种以PWM变换为基础的电力电子装置，例如逆变电源、变频器、超导储能装置、新能源发电装置、有源电力滤波器、统一潮流控制器等等。
这些现代的电力电子装置中，许多都以直流电压为输入，或者中间级需要直流电压。
从最开始的二极管不控整流，到后来出现的晶闸管相控整流方式，这些整流装置都有共同的缺点，都会给电网带来谐波危害，其功率因数也不高。
特别是谐波对于电网是一种污染，谐波会影响线路的稳定运行，影响挂在电网中的变压器工作效率，损坏低压开关设备，对通信设备产生干扰等等[1]。
为了减少谐波危害，许多学者对新型整流装置做了大量的研究分析，为了实现整流装置输入电压与电流都正弦化，并且使其功率因数接近1，学者们研制出了高频PMW 整流器。
高频PWM 整流器不仅能够提供正弦化的输入电流，可控的功率因数，而且能够将直流侧能量逆变至电网侧，实现整流器的四象限运行。
1.2 PWM整流器的发展状况PWM控制技术的应用与发展为整流器性能的改进提供了变革性的思路和手段，结合了PWM控制技术的新型整流器称为PWM整流器。
与传统的整流器相比，PWM整流器不仅获得了可控的AC/DC电能变换性能，而且实现了网侧单位功率因数和正弦电流控制，能使电能双向传输。
从20世纪70年代开始，PWM技术开始应用于采用半控功率开关器件的单相整流电路中。
从80年代开始，随着半导体产业的发展，可关断功率开关器件产品日趋完善，对单相PWM整流器有了更加深入的研究，其应用也更加广泛。
随着连续及离散数学模型的提出、拓扑结构的多样化、控制策略的完善、功率半导体技术以及传感器技术的持续发展，单相PWM整流器的研究发展进入一个新的阶段。
同时单相PWM整流器的应用也成为一个研究热点，如交流传动、UPS 电源、柔性交流电传输、光伏及风能并网发电等，同时，这些应用的研究对单相PWM整流器的研究起到促进作用。
PWM 整流器数学模型的建立，是对PWM 整流器进行研究的基础，A.W.Green 等人提出了基于坐标变换的PWM 整流器连续、离散动态数学模型，这种连续、离散模型的建立极大的扩展了PWM 整流器的发展，可以用数学语言来描述PWM 整流器的工作原理。
R.Wu 和S.B.Dewan 等比较系统的建立起了PWM 整流器时域模型，在此基础上，Hengchun Mao 等人建立了降阶小信号模型。
各种模型的建立，大大促进了人们对于PWM 整流器的认识，对PWM 整流器的工作特性更加清晰，大大促进了对于PWM 整流器的研究。
在此同时新的拓扑结构和控制方法得到了快速的发展，并由此将PWM 整流器的应用拓展到更加广阔的领域，例如风力光伏发电技术、有源电力滤波器、统一潮流控制器、动态电压恢复器、直流输电技术等等[1]。
PWM 整流器非常好的工作特性，其关键在于对整流器输入电流的控制。
为了使PWM 整流器实现单位功率因数和输入电流含有较小的谐波，必须控制整流器输入电流呈现正弦特性，对于整流器的控制策略，关键在于电流内环的设计分析。
1.3 本文所研究的主要内容对于较为复杂的PWM整流器的研究，本文着重在于从课程设计的角度上学习PWM整流原理，并能设计PWM整流电路及其各元器件的参数，最终用simulink仿真验证所设计的效果。
在器件上，本文全控型器件选用IGBT，通过要求计算所需选择IGBT的参数，并简单分析研究其H桥死区问题、损耗问题、开关速度问题。
具体地，本文主要以电动汽车的直流充电机为背景，以直流充电机的所需参数来规范本文的基本参数，选用单相工频交流电源220V/50Hz供电，输出额定功率达到3KW，直流侧电压为400V。
2.单相电压型PWM整流电路的工作原理单相桥式电压型PWM整流电路,其电路如图1所示。
每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。
L为交流侧附加的电感,在PWM整流电路中是一个重要的元件，起平衡电压、支撑无功功率和储存能量的作用。
为简化分析,可以忽略L的电阻。
直流侧电容C在全控型器件关断时，为电感电流提供电流路径，缓冲冲击电流，同时该电容还储存能量，稳定直流侧电压，抑制直流侧的谐波电压。
主要功率将消耗在负载R上。
图1单相桥式电压型PWM整流电路除必须具有输入电感外,PWM整流器的电路结构和PWM逆变电路是相同的。
按照正弦信号波和三角波相比较的方法对图1中的V1 ～V4 进行SPWM控制,就可以在桥的交流输入端ab间产生一个SPWM波uab 。
在uab中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量,以及和三角波载波有关的频率很高的谐波,但不含有低次谐波。
2.1电路工作状态分析对于单相电压型PWM整流器而言，其交流侧基波电压控制有两种PWM 控制方式，即双极性调制和单极性调制。
由于双极性控制简单有效，本文主要讲述采用双极性调试的工作原理。
当采用双极性调制时，把直流侧电压看作基本不变，则交流测电压uab(t)将在Vdc和–Vdc 间切换，以实现交流测电压的PWM控制。
因此双极型调制时，单相电压PWM整流过程只存在两种开关模式，并可用双极性二值逻辑开关函数p进行描述，即114422331()()1()()p ⎧=⎨-⎩V VD 、V VD 导通V VD 、V VD 导通两种开关模式见表1。
表 1 单相电压型PWM 双极性调至开关模式开关模式1 2 导通器件V 1(VD 1)、V 4(VD 4)V 2(VD 2)、V 3(VD 3)开关函数 p=1 p=–1需要注意的是，当网侧电流i(t)方向不同时，同一开关模式将存在不同的电流回路。
单相电压型PWM 整流电路双极性不同开关模式时的电流回路如下图2所示。
图 2 双极性调制不同开关模式时的电流回路 a)模式1，且i(t)>0 b)模式2，且i(t)>0c)模式1，且i(t)<0 d)模式2，且i(t)<0电流为正时，VD1 和VD4 导通,交流电源输出能量,直流侧吸收能量,电路处于整流状态；电流为负时，V1 和V4 导通;交流电源吸收能量，直流侧释放能量，处于能量反馈状态。
电流为正时，V2 和V3 导通,交流电源和直流侧都输出能量，L 储能；电流为负时，VD2 和VD3 导通,交流电源和直流侧都吸收能量，L 释放能量。
2.2 PWM 控制信号分析采用双极性PWM 调制方法时，单相PWM 整流器的四个功率开关管通过两个不同的控制信号控制，图1中开关管V1和V4同时开通或关断，而开关管V2和V3同时开通或关断，其调制的PWM 控制信号如下图3。
图 3 双极性SPWM 调制原理 通过双极性SPWM 调制策略，使得交流测的电压在交流测电压u ab (t)将在V dc 和–V dc 间切换。