逆变电源的设计及matlab仿真…论文

合集下载

高频链逆变电源系统控制算法及MATLAB仿真

高频链逆变电源系统控制算法及MATLAB仿真

高频链逆变电源系统控制算法及MATLAB仿真第1章绪论1.1课题背景近年在我们的周围,正在越来越多的使用各种用电设备,它们或者直接由50Hz交流电供电,或者由交流电变换的各种不同电压的直流电供电。

如果没有逆变技术现代电力传动系统就没有办法工作,它广泛的应用在不间断电源、应急电源和并网发电上,它为新能源转换成电能提供有力的保障。

随着世界能源危机的到来,节能减排逐渐被提上议事议程。

中国在哥本哈根会议第一次以约束性指标的方式宣布,中国在2020年的单位GDP二氧化碳排放量将比2005年下降40%~45%。

据相关研究估算在2010年我国总的二氧化碳排放量中,电力、热力的生产和供应业的排放量占到了总量的40.1%。

所以极为需要些污染少的能源慢慢取代传统能源,如风能、太阳能、潮汐能将逐渐取代石油,天然气等燃料将成为人类使用的主体能源,这样使电力电子技术越来越受到人们广泛重视[1]。

另一方面,随着用电设备的增多,一些涉及到关键部门的用电设备,如电信行业、银行业的计算机、报警装置,对电源的可靠性和电源质量的要求也越来越高。

不间断供电设备(UPS)应运而生,在国外,计算机供货商已将UPS随计算机配套出售。

逆变环节是实现UPS的关键技术,因此研究逆变技术对不间断供电起着至关重要的作用[2]。

在航空领域,飞机机载用电设备也越来越多,它们对电源的可靠性和质量的要求更加严格。

集中式电源系统在可靠性、通用性、维修性等方面已无法完全满足要求。

具有高功率密度、高效率和低成本的分布式电源系统将逐渐替代集中式电源系统,研究通用的新型变流器模块对构成三相静止变流器和分布式电源系统极为重要[3]。

逆变电源技术的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的,器件的发展带动着逆变电源的发展。

最初的逆变电源采用晶闸管(SCR)作为逆变器的开关器件,称为可控硅逆变电源。

由于SCR是一种没有自关断能力的器件,因此必须通过增加换流电路来强迫关断SCR,SCR的换流电路限制了逆变电源的进一步发展。

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计

三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证,调节器件参数比较仿真结果。

1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用,数学模型的应用和仿真越来越普遍。

本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱,拥有一种很方便的建模环境,用户不用直接编写程序,而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型,给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件,简化了仿真建模。

电力系统工具箱(Power System Blockset),如图1-1 Block Library。

图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。

1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。

2. 中间电路,有以下三种作用:a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。

b.通过开关电源为各个控制线路供电。

c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。

3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。

4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。

图2-1为三相变频电源的仿真电路。

在仿真电路图中,双击元件,可得到各元件的属性设置。

改变各项的值,运行并通过示波器来显示各个量的变化,以便比较和研究。

在仿真环境中,用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真,能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。

图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成,元件的直观连接与实际的主电路相似,其中主要包括:整流环节,直流环节,逆变环节,PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。

这些元件都设置有对话框,用户可以方便的选择元件类型和设置参数。

基于SG3524芯片的逆变电源------设计与MATLAB仿真

基于SG3524芯片的逆变电源------设计与MATLAB仿真

本科电力电子技术课程设计说明书题目:基于SG3524芯片的逆变电源设计与MATLAB仿真(模拟与仿真)学院:机电工程学院专业:农业电气化与自动化姓名:学号:指导教师:职称:设计完成日期:前言电子技术的快速发展,使得我们的生活离不开电子产品,更离不开使用电子产品的能源。

能源在各个行业和日常生活中的广泛应用,又使我们急迫得需要处理能源的应用问题。

便携式能源的种类也日益更新,但电子产品也在不断得更新,不同国家的市电不同,也会因此造成电子产品的使用。

在旅游、车载、各类舰船以及飞行器、野营、医疗急救等便携式电器产品的使用中,逆变电源可以满足我们的这种需求。

逆变电源是一种采用电力电子技术进行电能变换的装置,能够将DC24的直流电转换成AC220V/50Hz的交流电,是一款很方便使用的供一般电器使用的电源转换器。

为越来越多的人所用,它的设计和改进具有很大的开发价值和发展前景。

现代逆变技术的发展,结合了众多先进的技术,如半导体电子技术、电子技术、控制技术、计算机技术、电力电子技术等。

逆变电源的发展,将朝着质量轻、体积小、效率高、性能稳定的方向。

电力逆变电源有着广泛的用途,它可用于各类交通工具,在太阳能及风能发电领域,逆变器有着不可替代的作用。

电力控制系统的可靠程度是电力系统和设备可靠、高效运行的保证,而电力控制系统必须具备安全可靠的控制电源。

电力系统中为保证变电所的诸如后台机、通讯设备等能在交流电源停电后不间断工作,工程做法一般采用UPS电源作为主要解决方案,但UPS电源存在容量小、价格贵、故障率高等不足,因此综合自动化变电所中可采用电力正弦波逆变电源来代替常规不间断UPS电源。

利用逆变电源可以解决UPS电源存在的各种缺点,可以很好的运用在一些不能断电的场合。

本设计所介绍的逆变电源主要采用集成化芯片SG3524。

因此,本文所介绍的逆变电源是一种易于控制、可靠性较高、性能较好的逆变电源设计。

目录1绪论 (3)1.1概述 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计要求 (3)1.4设计内容与技术参数 (4)2主电路结构 (4)2.1主电路结构 (4)2.2工作过程 (5)3 MATLAB仿真 (6)3.1 MATLAB 简介 (6)3.2 MATLAB特点 (6)3.3 主电路连接 (7)3.3.1 器件选择路径 (7)3.3.2 器件参数设置 (7)3.3.3 连线(主电路) (9)3.4 输出电压仿真 (9)4设计小结 (12)5参考文献 (13)1绪论1.1概述大家知道交流电可以通过二极管或可控硅的单向导电性整流成直流电供给需要直流电的场合。

PWM逆变器Matlab仿真设计

PWM逆变器Matlab仿真设计

PWM逆变器MATLAB仿真1设计方案的选择与论证从题目的要求可知,输入电压为110V直流电,而输出是有效值为220V的交流电,所以这里涉及到一个升压的问题,基于此有两种设计思路第一种是进行DC-DC升压变换再进行逆变,另一种是先进行逆变再进行升压。

除此之外,要得到正弦交流电压还要考虑滤波等问题,所以这两种方案的设计框图分别如下图所示:图1-1方案一:先升压再逆变图1-2方案二:先逆变,再升压方案选择:方案一:采用DC-DC升压斩波电路其可靠性高、响应速度、噪声性能好,效率高,但不适用于升压倍率较高的场合,另外升压斩波电路在初期会产生超调趋势(这一点将在后文予以讨论),在与后面的逆变电路相连时必须予以考虑,我们可以采用附加控制策略的办法来减小超调量同时达到较短的调节时间,但这将增加逆变器的复杂度和设计成本。

方案二:采用变压器对逆变电路输出的交流电进行升压,这种方法效率一般可达90%以上、可靠性较高、抗输出短路的能力较强,但响应速度较慢,体积大,波形畸变较重。

从以上的分析可以看出两种方案有各自的优缺点,但由于方案二设计较为简便,因此本论文选择方案二作为最终的设计方案,但对于方案一的相关内容也会在后文予以讨论。

2逆变主电路设计2.1逆变电路原理及相关概念逆变与整流是相对应的,把直流电变为交流电的过程称为逆变。

根据交流侧是否与交流电网相连可将逆变电路分为有源逆变和无源逆变,在不加说明时,逆变一般指无源逆变,本论文针对的就是无源逆变的情况;根据直流侧是恒流源还是恒压源又将逆变电路分为电压型逆变电路和电流型逆变电路,电压型逆变电路输出电压的波形为方波而电流型逆变电路输出电流波形为方波,由于题目要求对输出电压进行调节,所以本论文只讨论电压型逆变电路;根据输出电压电流的相数又将逆变电路分为单相逆变电路和三相逆变电路,由于题目要求输出单相交流电,所以本论文将只讨论单相逆变电路。

2.2逆变电路的方案论证及选择从上面的讨论可以看出本论文主要讨论单相电压型无源逆变电路,电压型逆变电路的特点除了前文所提及的之外,还有一个特点即开关器件普遍选择全控型器件如IGBT,电力MOSFET等,有三种方案可供选择,下面分别予以讨论:方案一:半桥逆变电路,如下图所示,其特点是有两个桥臂,每个桥臂有一个可控器件和一个反并联二极管组成。

基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发

基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发

基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发摘要:逆变器能将将直流电逆变成交流电供给负载。

在设计时,可借助MATLAB进行建模、仿真,能直观、简单地分析、检验逆变器的输出频率和幅度是否达到设计要求。

关键词:逆变器建模仿真1、逆变器简介1.1逆变器的定义定义:逆变器就是能将将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载的电路,逆变器能输出近似正弦波的频率和幅度均可调节的正弦电压来。

1.2逆变器的应用①可以做成变频变压电源(VVVF),主要用于交流电动机调速。

②可以做成恒频恒压电源(CVCF),其典型代表为不间断电源(UPS)。

航空机载电源、机车照明,通信等辅助电源也要用CVCF电源。

③可以做成感应加热电源,例如中频电源,高频电源等。

2、逆变电路的工作原理逆变电路如下图1-A所示。

当开关T1、T4闭合,T2、T3断开:u O=U d;当开关T1、T4断开,T2、T3闭合:u O=-U d ;当以频率f S交替切换开关T1、T4和T2、T3时,则在电阻R上获得如图1-B所示的交变电压波形,其周期Ts=1/f S,这样,就将直流电压E变成了交流电压u o。

u o含有各次谐波,如果想得到正弦波电压,则可通过滤波器滤波获得。

该图中主电路开关T1~T4,实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。

逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)等。

3、逆变器在MATLAB中实现3.1仿真模型的建立根据逆变器的工作原理图,将四个开关T1~T4用 IGBT来替代,加上直流电压源、脉冲发生器及测量输出电压波形的示波器等模块,构成如下图2所示的仿真模型。

3.2参数设置直流电压源幅值设置为默认值100V。

四个IGBT的缓冲电阻RS和缓冲电容均设为inf。

控制IGBT1、IGBT4的脉冲发生器周期Period设置为0.001S,相位延迟Phase delay时间为0S,控制IGBT 2、IGBT3的脉冲发生器周期Period也设置为0.001S,相位延迟Phase delay时间为0.0005S,负载电阻R为100Ω。

基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究毕业论文

基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究毕业论文

中北大学毕业论文任务书学院、系:信息商务学院、信息与通信工程系专业:电气工程及其自动化学生姓名:雒瑞阳学号:09050444X47论文题目:基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究起迄日期: 2013年月日~ 2013年月日指导教师:李静系主任:王明泉发任务书日期: 2013年月日毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

逆变电源的设计及matlab仿真…论文

逆变电源的设计及matlab仿真…论文

摘要近年来,随着科学技术的进步,人们生活要求及质量不断提高,笔记本电脑、手机、数码相机以及MP3、MP4等小型高科技产品越来越多的被人们使用、各种新兴能源不断的出现,这促使了逆变技术不断的发展进步。

正因为有了逆变电源,人们才可以利用直流电(如蓄电池、燃料电池、开关电源等)转换成为各种所需的交流电来为各种电器提供稳定可靠的电力保障,才能使人们平时使用的笔记本电脑、手机、数码相机等能够正常工作。

此外,小型逆变电源还可以利用飞机、汽车以及便携式供电设备等,在野外提供交流电源,方便人们的日常生活,所以逆变电源的研究将是必然的选择,而且它的研究也必将给人们带来可观的经济效益和社会效益。

本课题针对独立逆变系统的特点,首先对系统的方案进行比较分析,并提出了“直流升压斩波电路+全桥逆变”的逆变电源设计方案。

在方案选定的基础上,对构成独立逆变系统的升压环节和逆变环节以及PWM装置进行分析,确定其电路原理图以及工作方式,并实现直流升压斩波电路和全桥逆变电路的PWM控制。

在设计中,采用PI控制算法计算控制调制幅度值,控制调节开关管的导通和关断时间发生变化,使输出电压稳定在220V。

然后在Matlab中对独立逆变系统进行仿真、分析。

最后,论文给出了调试与仿真结果,验证了本文所采用的逆变思想的可实现性,而且电路简单,控制方便,结构紧凑,在一定程度上降低了成本和提高了可靠性。

关键词:直流升压全桥逆变Matlab仿真AbstractIn recent years, along with the science and technology progress, people’s requirement and quality enhances unceasingly. Such as notebook, mobile phones, digital cameras, MP3, MP4 and other small high-tech products are more and more used by people. Meanwhile, the variety of emerging energy constantly appear. It prompted the inverter technology constantly’s progress and development. Basing on inverter power supply, people can use DC (such as batteries, fuel cells, switching power supply and so on) to transformed into various kinds of needed for all types of electric AC provide stable reliable power supply. So people usually use of notebooks, mobile phones, digital camera and so on can work normally.In addition, we still can use the small inverter power supply aircraft, cars and portable power supply equipments, etc and provides the wild AC power, it Provides convenience for people's life. So the inverter research will be the inevitable choice, and Its research will give people bring considerable economic benefit and social benefit.According to the characteristics of inverter system, analysis and comparison system solutions, and put forward the "DC pressurization chopper + full bridge inverter" design scheme of inverter power.After choose the scheme,analysis the pressurization link and inverter link and PWM device. Then determine their circuit principle diagram and work style and realize the PWM control.In the design, use PI control algorithm to control modulation amplitude values,to make the output voltage stability in 220V.Then simulation of the inverter system in Matlab.Finally, this paper analyzes the commissioning and simulation, results show that the feasibility of invert strategy is successfully verified as well. And control circuit is simple, compact structure. So, to a certain extent, it reduces the cost and improves the reliability.Key Words:Dc boost, full-bridge inverter Matlab simulation目录第一章绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内研究水平以及发展趋势 (6)1.3 论文主要研究的的内容以及目标 (6)第二章独立逆变电源的系统分析 (7)2.1 逆变技术的分类 (7)2.2 独立逆变系统结构的比较 (7)2.2.1 工频变压器形式电路 (7)2.2.2 高频变压器形式电路 (8)2.2.3 无变压形式电路 (9)2.3独立逆变系统升压环节的比较和分析 (9)2.3.1 正激式 (9)2.3.2 反激式 (10)2.3.3 半桥式 (10)2.3.4 全桥式 (10)2.3.5 推挽变换 (11)2.3.6 直流升压斩波电路 (11)2.4 独立逆变系统逆变环节的比较和分析 (13)2.4.1 推挽式逆变电路 (13)2.4.2 半桥逆变电路 (14)2.4.3 全桥逆变电路 (15)2.5 逆变电路控制方案的分析和比较 (17)2.5.1 模拟控制 (17)2.5.2 由单片机实现数字控制 (17)2.5.3 由DSP实现数字控制 (17)2.6 DSP简介 (18)2.7 独立逆变系统的反馈环节的分析 (18)第三章 PWM控制技术原理及SPWM波的生成 (20)3.1 PWM控制的基本原理 (20)3.2 SPWM的控制模式及其实现 (21)3.2.1 SPWM法的基本原理 (21)3.2.2 规则采样法生成SPWM波 (22)3.3 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (23)3.3.1 单极性PWM控制方式 (23)3.3.2 双极性PWM控制方式 (24)第四章单相逆变电源的Matlab仿真 (25)4.1 MATLAB的简称 (25)4.2 Simulink的简介 (25)4.3升压环节的建模及仿真 (26)4.4 制作并生成SPWM波形 (29)4.5 逆变环节的建模及仿真 (31)4.6 独立逆变系统总电路的仿真 (33)第五章总结及期望 (35)5.1 总结 (35)5.1.1 设计中的主要成果如下 (35)5.1.2 设计中遇到的主要问题如下 (35)5.2 展望 (35)参考文献 (36)致谢 (36)第一章绪论1.1 研究背景及意义逆变电源是一种采用电力电子技术、控制技术进行电能转换的电力装置,它可将输入的12V或24V等直流电转换成220V/50Hz交流电或其它类型的交流电,它输出的交流电可用于各类设备,最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。

PWM逆变器Matlab仿真

PWM逆变器Matlab仿真

摘要在本设计中,首先,针对课设题目要求,进行了系统的总体方案选择,以及各功能模块的方案论证和选择。

选择通过升压斩波电路将输入直流电压升高,再利用全桥逆变方式将直流电转换成50HZ的交流电,控制部分采用PWM斩波控制技术。

接着,对各功能模块进行了详细的原理分析和电路设计,同时也对可能出现的直流不平衡等问题进行了考虑。

并最终通过MATLAB来实现PWM逆变器的仿真,并进行结果分析,得出系统参数对输出的影响规律。

经过理论分析设计以及MATLAB仿真两种方式,证明了本系统可以很好地实现将输入110V直流转换成220V、50HZ单相交流电的设计要求,另外本设计也按设计要求采用了PWM斩波控制技术。

关键词:逆变;PWM控制;MATLAB仿真;DC-DC;目录1.设计方案的论证与选择 (1)1.1总体设计思路 (1)1.2 DC-DC方案论证与选择 (1)1.3逆变主电路的方案论证与选择 (2)1.4 逆变器控制方法的论证与选择 (3)2.设计原理及实现方法 (4)2.1 升压斩波电路的设计 (4)2.2 全桥式逆变电路的设计 (5)2.3 PWM控制技术及SPWM波的生成 (6)2.3.1 PWM控制的基本原理 (7)2.3.2 SPWM法的基本原理 (8)2.3.3 规则采样法 (8)2.3.4单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (9)3.MATLAB仿真及结论分析 (12)3.1升压环节的建模与仿真 (12)3.2 制作并生成SPWM波形 (13)3.3 逆变环节的建模与仿真(一) (15)3.4 逆变环节的建模与仿真(二) (17)3.4.1载波频率与输出电压频率改变对波形的影响 (18)3.4.2 改变负载对输出的影响 (21)4.收获与体会 (25)5.参考文献 (26)PWM逆变器Matlab仿真1.设计方案的论证与选择1.1总体设计思路由于要求的输出为220V,50HZ单相交流电,而输入却是只有110V的直流电压,所以仅仅由逆变环节不能实现,而应该有升压环节。

优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计

优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
The power electronics as a resultof power electronics device own non-relatedness, for the power electronics circuit and system's analysis certain complexity and the difficulty, generally the commonly used waveform analysis and the partition linearization processing method studied the power electronics circuit. The modern computer simulation technology has provided the brand-new method for the power electronics circuit and system's analysis, may cause the complex power electronics circuit system's analysis and the design becomes is easier and is effective.
The MATLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software system is honored as “on the giant shoulder's tool” the MATLAB early time mainly to use in control system's simulation, passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and theelectric drive control system's simulation.

基于Matlab的逆变器过电压仿真研究

基于Matlab的逆变器过电压仿真研究

基于Matlab的逆变器过电压仿真研究摘要本文旨在研究基于Matlab的逆变器过电压仿真。

首先,介绍了使用Matlab和Simulink软件进行仿真的基本流程,包括建立模型、验证模型、分析模拟结果和总结结论。

其次,针对不同的输入信号,采用基本的步进电压输入、正弦电压输入和噪声输入等方式,讨论了所得仿真结果。

最后,总结了基于Matlab的逆变器过电压仿真的优点和不足之处,为将来的进一步研究提供了极大的参考价值。

关键词:Matlab,仿真,逆变器,过电压正文引言随着能源储存系统发展,低压逆变器已成为能源系统中不可或缺的部分。

由于受到许多因素的影响,逆变器在运行过程中会出现过电压现象,从而导致电子元件可能受损和系统失效。

因此,过电压保护成为保护系统安全的必要环节。

由于传统实验室测试条件复杂、故障发生率低,因此基于Matlab的仿真成为研究分析有效的手段之一。

基于Matlab的逆变器过电压仿真基于Matlab的逆变器过电压仿真可以在省略实验设备的情况下模拟逆变器系统的状态,从而为系统设计者提供可靠的参考依据。

使用Matlab和Simulink软件,可以快速建立系统仿真模型,并且可以根据不同的输入信号及时的观察系统的状态变化。

建立系统模型系统建模是模拟系统的基础,目前,有许多仿真软件可以帮助我们利用数学代数建立模型。

首先,根据系统的结构和原理,建立一个相对比较简单的模型;然后,将模型中的参数换算,使模型更加符合实际系统,其中可以用拓扑图来表示;最后,根据实际情况,增加元件以模拟更复杂的系统。

验证模型在模型完成后,检查模型的准确性非常重要。

通过Matlab的验证命令,可以确认模型中设计的参数是否符合实际要求,同时开启可见性调试器,可以调节系统参数,观察不同参数条件下系统仿真结果。

仿真与分析基于Matlab的逆变器过电压仿真,可以根据不同的输入信号,采用基本的步进电压输入、正弦电压输入和噪声输入等方式,进行仿真模拟,以对应复杂的环境变化。

单相逆变电源Matlab仿真研究

单相逆变电源Matlab仿真研究

单相逆变电源Matlab仿真研究LT任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:自动化学院题目: 单相逆变电源Matlab仿真研究初始条件:输入直流电压:100V。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、输出220V单相交流电。

2、建立单相逆变器Matlab仿真模型。

3、进行仿真实验,得到单相交流电波形。

时间安排:课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。

第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。

第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。

约占总时间的40%。

第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (1)ABSTRACT (2)1设计意义及要求 (3)1.1设计意义 (3)1.2设计要求 (3)2方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2 方案设计 (4)3部分电路设计 (5)3.1单相桥式PWM逆变电路 (5)3.1.1SPWM逆变器的工作原理 (5)3.1.2单相桥式PWM逆变电路 (6)3.2 升压变压电路 (7)3.3 滤波电路 (8)4 仿真建模 (8)4.1 Simulink仿真环境 (9)4.2 单相桥式逆变电路仿真建模 (10)4.3 逆变电源仿真建模 (11)5 仿真实现 (12)5.1 单相逆变电路仿真实现 (12)5.2 逆变电源仿真实现 (13)6 心得体会 (14)参考文献 (15)随着电力电子技术的不断发展,可控电路直流电动机控制,可变直流电源等方面得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。

现如今,逆变器的应用非常广泛,在已有的各种电源中,蓄电池,、干电池、天阳能电池都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变。

另外,交流电机调速变频,感应加热电源等使用广泛的电力电子设备,都是以逆变电路为核心。

逆变电源Matlab仿真研究

逆变电源Matlab仿真研究

目录1 方案论证 (2)1.1 设计实现要求 (2)1.2 设计方案确定 (2)2 原理简介 (3)2.1 升压斩波电路 (3)2.1.1 升压电路原理图 (3)2.1.2 原理分析 (3)2.2 三相电压型桥式逆变电路 (4)2.2.1 逆变电路原理图 (4)2.2.2 逆变电路原理 (4)2.3 SPWM逆变器的工作原理 (4)2.4 Simulink仿真环境 (5)3 仿真建模 (5)3.1 斩波电路仿真建模 (5)3.2 逆变电路仿真建模 (7)3.3 逆变电源仿真建模 (7)4 仿真实现 (8)4.1 斩波电路仿真实现 (8)4.2 逆变电路仿真实现 (9)4.3 逆变电源仿真实现 (10)5 心得体会 (11)参考文献 (12)逆变电源Matlab仿真研究1 方案论证1.1 设计实现要求本次课程设计要求对逆变电源进行Matlab仿真研究,输入为100V,输出为380V、50Hz 三相交流电,采用PWM斩波控制技术,建立Matlab仿真模型并得到实验结果。

1.2 设计方案确定由于要求的输出为380V、50Hz三相交流电,显然不能直接由输入的100V直流电逆变产生,需将输入的100V直流电压通过升压斩波电路提高电压,再经过逆变过程及滤波电路得到要求的输出。

根据课本所学的,可以采用升压斩波电路和三相电压型桥式逆变电路的组合电路,将升压后的电压作为逆变电路的直流侧,得到三相交流电,同时采用PWM 控制技术,使其频率为50HZ。

根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路分为脉冲宽度调制(PWM)、频率调制和混合型三种。

在此使用第一种方法,也是应用最多的方法。

通过控制开关器件的通断实现电能的储存和释放过程,输出信号为方波,调节脉宽可以控制输出的电压的大小。

根据直流侧电源性质不同,逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。

这里的逆变电路属电压型。

采用等腰三角波作为载波,用SPWM进行双极性控制。

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究近年来,随着半导体技术的不断发展,逆变技术也在不断地得到突破。

单相电压型半桥逆变电路是一种常见的逆变电路,其被广泛应用于工业控制、电力电子、船舶、交通运输、医疗仪器等领域。

本文主要以基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究为例探讨逆变技术的发展及应用。

一、单相电压型半桥逆变电路的基本原理单相电压型半桥逆变电路由两个IGBT管和两个二极管组成,它的主要作用是将输入直流信号经过逆变,输出交流信号。

逆变信号的交流波形通常采用PWM调制方式进行控制,以保证输出信号质量。

二、基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究matlab作为一种广泛应用的数学软件,在电力电子领域也得到了广泛的应用。

基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究可以精确模拟电路运行过程,验证电路设计的正确性和可行性。

在matlab中,通过Simulink模块可建立单相电压型半桥逆变电路,实现逆变信号的PWM调制控制,并且可以设置输出波形的频率、幅值和相位等参数。

同时,也可以修改电路参数,如输入电压、输出负载等,探索电路的变化规律。

三、单相电压型半桥逆变电路的应用单相电压型半桥逆变电路广泛应用于工业控制、电力电子、船舶、交通运输、医疗仪器等领域。

例如在交通领域,电动车辆使用单相电压型半桥逆变电路可以实现高效能的电能转换和控制,提升汽车性能和节能效果;在医疗仪器领域,单相电压型半桥逆变电路可以用于制造X射线机,增强设备的稳定性和精准度。

综上所述,基于matlab的单相电压型半桥逆变电路仿真研究可以为逆变器动态特性研究提供有效手段,拓宽逆变技术的发展方向。

因此,逆变技术在工业领域中仍有很大的应用前景,未来将会有更多的新型逆变器问世。

基于MATLAB逆变式等离子切割电源的仿真与分析

基于MATLAB逆变式等离子切割电源的仿真与分析
等离 子切 割技术 发展 的历 史不 长 , 其发 展的速 度 非常快 。 但 近 年来, 国产 等 离子切 割 电源也 有 了很 大 的发展 。传 统 的逆变Байду номын сангаас电源
电路 、 中频 变压 器等模 块构 成 , 如图 2所示 。
多 为模拟 控制 或者 模拟 与数 字相 结合 的控制 系统 。虽 然模 拟控 制 技 术 已经非常 成熟 , 其存在 很 多 固有 的缺 点 : 制 电路 的元 器件 但 控 了, 制策 略 就无 法 改变 ; 试 不方 便 , 控 调 由于所 采 用器 件特 性 的差
出 了~ 种对逆变式等 离子切 割 电源的结构 设计方案, 一 利用  ̄ T A L B对逆变式等离 子切割 电源的主 电路进行 建模与仿真 , 并对 仿真结果进行分 析, 证明了用低成本 的仿真 实现 电路 参数 的优化具有较高的可行 性和 经济性。最后利用仿真对逆变式 等离子切割 电源进行 了参数优化, 经过实

Yg ¨ i。J u n ni g g。 a
基于 MA L T AB逆变 式等离子切 割 电源 的仿真 与分析
马 薇
( 尔 滨 理 工 大 学 , 龙 江 哈 尔 滨 10 8 ) 哈 黑 5 0 0

要: 随着切割工 艺研究 的深入 以及切 割生产 自动化和 柔性 化的发 展, 对切割电源本身的精确控制和柔性化提 出了更为紧迫的需要 。提
此 时空压 机工 作 , 空气 , 通 当有切 割工 件 时 , 割主 机工 作 , 切 空气 被 2 . 全桥 逆变 电路 .2 2 电离产生 工作所 需 的离 子态 气体 。气 体 瞬 间产 生 极高 的速 度和 温 全 桥逆 变 电路 与半桥 电路 的区别 是用 2 同样 的 开关 管代 替 只 度, 使工件 被切割 。 ] 了 2 电容 。全 桥逆 变 电路 工作 需要 2 相位 相反 的 驱动 脉冲 分 只 组

基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究

基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究
路 应 用 非 常 广 泛 ,如 在 直 流 电源 周期 内载 波u只 在正 极性 或负极 性 单 极 性 S W 控 制 信 号 的 发 生 两 部 PM
向 交 流 负 载 供 电 时 需 要 逆 变 电
路 ; 交 流 电动 机 调 速 用 变 频 器 、

种 极 性 范 围 内变 化 ,所 得 的P M 分 。 W 单 极性 S W 信 号 的S m l n PM iu k i
视化仿真工具Smun 建立单相 桥式单极性控制方式TP i fk i WM逆 变电路 的仿真模 型,通过动 态仿 真,研 究了调 制深度 、载波频率
对输 出电压、负载上电流 的影响 ;并分析 了输 出电压、负载上电流的谐 波特性 。仿真结果表 明建模的正确性,并证 明了该模 型 具有 快捷 、灵活、方便、直观等一系列特点,从 而为 电力电子技术教学和研究 中提供 了一种较好 的辅助工具。 【 关键词 】Ma a/i uik WM逆变电路 ;动态仿真 ;建模 tb Sm l ;P l n
采 用 I B 作 为 开 关 器 件 的单 电压uf 幅值W 1U。 GT 。 的 l 1d =1

一 一 一 一 一

相 桥 式P M 变 电路 如 图 i 示 。 W逆 所 设负 载 为 阻感 负载 , 工作 时V和V ,
3 建模 及 仿真 . 3 1建 模 .
I》 _一 ) 皇王研究…………………… )



基于MA L B T A 的单; P  ̄ WM R 逆 变 电路 的仿 真研 究
温 州医学院 朱 南 张理兵
【 要】逆变 电路是P 摘 WM控制技术 最为重要的应用场合 。这 里在研 究单相 桥
叶卫川 徐俊佩

三相逆变器Matlab仿真

三相逆变器Matlab仿真

三相逆变器M a t l a b仿真 Revised by Jack on December 14,2020三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真09 电气工程及其自动化邱迪摘要:本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB仿真。

关键词:三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术 MATLAB仿真Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation.Key word: Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology1逆变器逆变器的概念逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。

相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。

这是与整流相反的变换,因而称为逆变。

逆变器涉及的技术逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。

电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件;开关的控制过程应用了基于微处理器的现代控制技术;对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制(SPWM)技术等等。

逆变器的分类现代逆变技术的种类很多,可以按照不同的形式进行分类。

其主要的分类方式如下:1)按逆变器输出的相数,可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。

2)按逆变器输出能量的去向,可分为有源逆变和无源逆变。

3)按逆变主电路的形式,可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。

4)按逆变主开关器件的类型,可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。

基于Matlab的孤立逆变电源设计方案

基于Matlab的孤立逆变电源设计方案

基于Matlab的孤立逆变电源设计方案
基于Matlab软件平台,采用双环控制策略设计的逆变源,利用Matlab-Simulink-SimPowerSystems的工具箱进行建模仿真,验证了本文所设
计方案的可行性和有效性。

0 引言
随着太阳能、风能等可再生能源的发展,分布式发电以其环境污染少、能源综合利用率高、供电可靠等优点,逐渐成为了各国家竞相研究的热点,
在美国、欧洲等技术成熟的国家和地区,以将其广泛应用在微电网中。

逆变
电源作为一种有效的电力供应源,成为了微电网的重要组成部分,并在微电
网的研究和实施中得到了广泛的应用。

本文设计的基于PWM 的孤立逆变电源,其控制模型采用电压外环和电流内环双环控制策略,电压外环和电流内环均采用PI控制方式。

应用Matlab软件建立实验模型进行仿真,通过仿真验证了控制系统设计方案的合
理性,以及双环控制策略的应用效果,分析仿真结果证明了系统设计方案的
合理性和有效性。

电流型逆变电路的MATLAB仿真

电流型逆变电路的MATLAB仿真

西安科技大学高新学院毕业设计(论文)题目电流型逆变电路的仿真与设计专业电气自动化技术院部机电信息学院学号 1202070226姓名杨波指导教师李莉电流型逆变电路的仿真与设计摘要电流型逆变器(CSI)具有很多优点:主电路简单;便于实现再生制动和四象限运行;限流能力强,短路保护可靠性高;适用于中、大容量的相量控制,用于电力拖动时能在宽范围内精确控制转矩和速度等.在分析逆变电路基本原理的基础上,本文设计了一单相桥式电流型逆变器,和一三相桥式电流型逆变器,并对两种逆变器作了理论分析和计算机仿真研究,观察输出电压波形、系统输入电流波形、电压电流波形的谐波情况、不同仿真条件时系统输入输出的变化情况和理论分析的结果进行比较。

关键词:电流逆变电路;MATLAB;仿真MATLAB-based simulation of bi-directional inverterAbstractCSI has many advantages:the main circuit is simple,easy to realize regenerative braking and four quadrant operation, The current limit ability is strong, short circuit protection high reliability;Suitable for medium and large capacity of phasor control, when used in electric power drag in wider range precise control torque and speed,etc。

this paper introduces the design of a single—phase bridge type current-mode inverter, and a three-phase bridge type currentmode inverter on the analysis of the basic principle of inverter circuits ,and two inverter to the theoretical analysis and computer simulation,observe the output voltage waveform,system input currents,voltage current waveform of harmonic,different simulation conditions when system input and output the changing situation and theoretical analysis results are compared。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摘要
摘要
近年来,随着科学技术的进步,人们生活要求及质量不断提高,笔记本电脑、手机、数码相机以及MP3、MP4等小型高科技产品越来越多的被人们使用、各种新兴能源不断的出现,这促使了逆变技术不断的发展进步。

正因为有了逆变电源,人们才可以利用直流电(如蓄电池、燃料电池、开关电源等)转换成为各种所需的交流电来为各种电器提供稳定可靠的电力保障,才能使人们平时使用的笔记本电脑、手机、数码相机等能够正常工作。

此外,小型逆变电源还可以利用飞机、汽车以及便携式供电设备等,在野外提供交流电源,方便人们的日常生活,所以逆变电源的研究将是必然的选择,而且它的研究也必将给人们带来可观的经济效益和社会效益。

本课题针对独立逆变系统的特点,首先对系统的方案进行比较分析,并提出了“直流升压斩波电路+全桥逆变”的逆变电源设计方案。

在方案选定的基础上,对构成独立逆变系统的升压环节和逆变环节以及PWM装置进行分析,确定其电路原理图以及工作方式,并实现直流升压斩波电路和全桥逆变电路的PWM控制。

在设计中,采用PI控制算法计算控制调制幅度值,控制调节开关管的导通和关断时间发生变化,使输出电压稳定在220V。

然后在Matlab中对独立逆变系统进行仿真、分析。

最后,论文给出了调试与仿真结果,验证了本文所采用的逆变思想的可实现性,而且电路简单,控制方便,结构紧凑,在一定程度上降低了成本和提高了可靠性。

关键词:直流升压全桥逆变Matlab仿真
1
广西大学毕业设计(论文)
Abstract
In recent years, along with the science and technology progress, people’s requirement and quality enhances unceasingly. Such as notebook, mobile phones, digital cameras, MP3, MP4 and other small high-tech products are more and more used by people. Meanwhile, the variety of emerging energy constantly appear. It prompted the inverter technology constantly’s progress and development. Basing on inverter power supply, people can use DC (such as batteries, fuel cells, switching power supply and so on) to transformed into various kinds of needed for all types of electric AC provide stable reliable power supply. So people usually use of notebooks, mobile phones, digital camera and so on can work normally.In addition, we still can use the small inverter power supply aircraft, cars and portable power supply equipments, etc and provides the wild AC power, it Provides convenience for people's life. So the inverter research will be the inevitable choice, and Its research will give people bring considerable economic benefit and social benefit.
According to the characteristics of inverter system, analysis and comparison system solutions, and put forward the "DC pressurization chopper + full bridge inverter" design scheme of inverter power.After choose the scheme,analysis the pressurization link and inverter link and PWM device. Then determine their circuit principle diagram and work style and realize the PWM control.In the design, use PI control algorithm to control modulation amplitude values,to make the output voltage stability in 220V.Then simulation of the inverter system in Matlab.
Finally, this paper analyzes the commissioning and simulation, results show that the feasibility of invert strategy is successfully verified as well. And control circuit is simple, compact structure. So, to a certain extent, it reduces the cost and improves the reliability.
Key Words:Dc boost, full-bridge inverter Matlab simulation
2
目录
目录
第一章绪论 (5)
1.1 研究背景及意义 (5)
1.2 国内研究水平以及发展趋势 (6)
1.3 论文主要研究的的内容以及目标 (6)
第二章独立逆变电源的系统分析 (7)
2.1 逆变技术的分类 (7)
2.2 独立逆变系统结构的比较 (7)
2.2.1 工频变压器形式电路 (7)
2.2.2 高频变压器形式电路 (8)
2.2.3 无变压形式电路 (9)
2.3独立逆变系统升压环节的比较和分析 (9)
2.3.1 正激式 (9)
2.3.2 反激式 (10)
2.3.3 半桥式 (10)
2.3.4 全桥式 (10)
2.3.5 推挽变换 (11)
2.3.6 直流升压斩波电路 (11)
2.4 独立逆变系统逆变环节的比较和分析 (13)
2.4.1 推挽式逆变电路 (13)
2.4.2 半桥逆变电路 (14)
2.4.3 全桥逆变电路 (15)
2.5 逆变电路控制方案的分析和比较 (17)
2.5.1 模拟控制 (17)
2.5.2 由单片机实现数字控制 (17)
2.5.3 由DSP实现数字控制 (17)
2.6 DSP简介 (18)
2.7 独立逆变系统的反馈环节的分析 (18)
第三章 PWM控制技术原理及SPWM波的生成 (20)
3.1 PWM控制的基本原理 (20)
3.2 SPWM的控制模式及其实现 (21)
3.2.1 SPWM法的基本原理 (21)
3.2.2 规则采样法生成SPWM波 (22)
3.3 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (23)
3.3.1 单极性PWM控制方式 (23)
3.3.2 双极性PWM控制方式 (24)
第四章单相逆变电源的Matlab仿真 (25)
4.1 MATLAB的简称 (25)
3。

相关文档
最新文档