saber无源逆变电路的仿真精品PPT课件
合集下载
无源逆变电路ppt课件
直流侧向负载提供能量；
VD1或VD2通时，io和uo反向，
电感中贮能向直流侧反馈。 VD1、VD2称为反馈二极管, 它又起着使负载电流连续的 作用，又称续流二极管。
u
a)
o
Um
O
t
-Um
io
O
t3 t1 t2
t4
t5 t6
t
ON V1 V2 V1 V2
VD1 VD2 VD1 VD2 b)
图5－6 单相半桥电压型逆变
阻感负载时，还可采 用移相得方式来调节 输出电压－移相调压。
V3的基极信号比V1落后q
uG1
a)
（0＜ q ＜180 °）。V3、
O u G2
t
V4的栅极信号分别比V2、
V1的前移180°－q。输 出电压是正负各为q的脉
O
u G3 ? O
u G4
t t
冲。
O
t
改变q就可调节输出电压。
u o
io
io
直流侧是电流源
电流型逆变电路——又称为电流源
型逆变电路
Current Source Type Inverter-VSTI
8.2 电压型逆变电路
2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 基本无脉动。
(2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。
(3)阻感负载时需提供 无功功率。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量 提供通道，逆变桥各臂并 联反馈二极管。
与全桥电路的比较：
比全桥电路少用一半开关器件。 器必件须承有受一的个电变压 压为 器2。Ud，比全桥电路高 一倍。
8.2.2 三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电 路 应用最广的是三相桥式逆变电路
VD1或VD2通时，io和uo反向，
电感中贮能向直流侧反馈。 VD1、VD2称为反馈二极管, 它又起着使负载电流连续的 作用，又称续流二极管。
u
a)
o
Um
O
t
-Um
io
O
t3 t1 t2
t4
t5 t6
t
ON V1 V2 V1 V2
VD1 VD2 VD1 VD2 b)
图5－6 单相半桥电压型逆变
阻感负载时，还可采 用移相得方式来调节 输出电压－移相调压。
V3的基极信号比V1落后q
uG1
a)
（0＜ q ＜180 °）。V3、
O u G2
t
V4的栅极信号分别比V2、
V1的前移180°－q。输 出电压是正负各为q的脉
O
u G3 ? O
u G4
t t
冲。
O
t
改变q就可调节输出电压。
u o
io
io
直流侧是电流源
电流型逆变电路——又称为电流源
型逆变电路
Current Source Type Inverter-VSTI
8.2 电压型逆变电路
2）电压型逆变电路的特点
(1)直流侧为电压源或 并联大电容，直流侧电压 基本无脉动。
(2)输出电压为矩形波， 输出电流因负载阻抗不同 而不同。
(3)阻感负载时需提供 无功功率。为了给交流侧 向直流侧反馈的无功能量 提供通道，逆变桥各臂并 联反馈二极管。
与全桥电路的比较：
比全桥电路少用一半开关器件。 器必件须承有受一的个电变压 压为 器2。Ud，比全桥电路高 一倍。
8.2.2 三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电 路 应用最广的是三相桥式逆变电路
《无源逆变电路》课件
无源逆变电路可用于电动汽车充电桩 中，将直流电能转换为交流电能，为 电动汽车充电提供方便。
无源逆变电路的重要性
提高能源利用效率
无源逆变电路能够实现电能的双向转换，提高能源的利用效率， 降低能源浪费。
促进可再生能源利用
无源逆变电路在分布式电源系统中的应用，能够促进可再生能源的 利用，减少对传统能源的依赖。
电流型无源逆变电路
总结词
通过电感或电容储能，利用半导体开关器件进行高速的导通和关断，将直流电能 转换为交流电能。
详细描述
电流型无源逆变电路采用电感或电容作为储能元件，通过半导体开关器件的高速 导通和关断，将直流电能转换为交流电能。其输出电流为矩形波，输出电压为正 弦波。
不同种类无源逆变电路的比较
统的可靠性和稳定性。
选用高质量器件
02
选用高质量的器件，如高品质的电容、电感等，提高系统的可
靠性和稳定性。
加强可靠性设计
03
采用冗余设计、容错设计等可靠性设计方法，提高系统的可靠
性和稳定性。
06
无源逆变电路的发展趋势与展望
高效能与低成本的发展趋势
高效能
随着电力电子技术的不断进步，无源逆 变电路的高效能发展趋势日益明显。通 过优化电路设计、采用先进的控制算法 等手段，不断提高无源逆变电路的能量 转换效率和电能质量，以满足各种应用 场景的需求。
复杂。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的无源逆变电路类型。
03
无源逆变电路的工作过程
电压型无源逆变电路工作过程
01
02
03
04
输入直流电压通过升压斩波电 路提高电压幅值。
提高后的直流电压作为逆变电 路的输入，经过全控开关器件
《无源逆变电路》PPT课件 (2)
7.6 脉冲宽度调制（PWM 控制）
在感应电机变频调速系统中，需要逆变器在变频的同时调 节输出电压，以保持电机内部的磁通基本不变。
方波逆变器的电压控制多采用脉冲幅值调制（PAM）控制方 式，即电压控制与频率控制分开进行，通过调节直流侧电源电 压来改变逆变器的输出电压的大小。
PAM控制的主要问题： 一是输出电压是方波，其谐波成分大； 二是由于是通过改变直流侧电压（或电流）来改变输出的 交流电压（或电流）的大小，系统动态响应特性差； 三是由于有两个功率调节环节，所以系统的结构与控制比 较复杂，效率低。
异步调制电力电子技术第二版1414同步调制载波信号和调制信号保持同步的调制方式当变频时使载波与信号波保持同步即m会过高使开关器件难以承受也很低由调制带来的谐波不易滤除为使一相的pwm波正负半周镜对称m应取奇数三相电路中公用一个三角波载波且取m为3的整数倍使三相输出对称基本同步调制方式f不变信号波一周期内输出脉冲数固定电力电子技术第二版1515分段同步调制是将逆变器的工作频率范围划分为若干个频率段在每个频率段都保持频率调制比为常在不同频率段根据开关的频率限制频率调制比取不同的值
23Leabharlann . 选择性的谐波消除为消除 3、5 次谐波，可以通
过在每个半波适当的位置上开 两个适当宽度的“缺口”来实 现，一个缺口只可消除一种谐 波。如图7.31所示
根据傅里叶 级数有
u( t) UM(n) sin n t n
式中，UM(n)
2
(Ud
/ 2)
0
sin n t d( t)
Ud
质将被破坏，称为过调制。 ❖ 实际上，正弦调制电压幅值不应超过三角波载波电压
的幅值，若正弦波幅值过份接近三角波的幅值，在三 角波峰值附近的脉冲间隙时间太小，会导致开关管， 特别是开关速度较慢的晶闸管来不及关断，而使输出 脉冲相连，在双极性SPWM逆变中造成贯穿短路。
在感应电机变频调速系统中，需要逆变器在变频的同时调 节输出电压，以保持电机内部的磁通基本不变。
方波逆变器的电压控制多采用脉冲幅值调制（PAM）控制方 式，即电压控制与频率控制分开进行，通过调节直流侧电源电 压来改变逆变器的输出电压的大小。
PAM控制的主要问题： 一是输出电压是方波，其谐波成分大； 二是由于是通过改变直流侧电压（或电流）来改变输出的 交流电压（或电流）的大小，系统动态响应特性差； 三是由于有两个功率调节环节，所以系统的结构与控制比 较复杂，效率低。
异步调制电力电子技术第二版1414同步调制载波信号和调制信号保持同步的调制方式当变频时使载波与信号波保持同步即m会过高使开关器件难以承受也很低由调制带来的谐波不易滤除为使一相的pwm波正负半周镜对称m应取奇数三相电路中公用一个三角波载波且取m为3的整数倍使三相输出对称基本同步调制方式f不变信号波一周期内输出脉冲数固定电力电子技术第二版1515分段同步调制是将逆变器的工作频率范围划分为若干个频率段在每个频率段都保持频率调制比为常在不同频率段根据开关的频率限制频率调制比取不同的值
23Leabharlann . 选择性的谐波消除为消除 3、5 次谐波，可以通
过在每个半波适当的位置上开 两个适当宽度的“缺口”来实 现，一个缺口只可消除一种谐 波。如图7.31所示
根据傅里叶 级数有
u( t) UM(n) sin n t n
式中，UM(n)
2
(Ud
/ 2)
0
sin n t d( t)
Ud
质将被破坏，称为过调制。 ❖ 实际上，正弦调制电压幅值不应超过三角波载波电压
的幅值，若正弦波幅值过份接近三角波的幅值，在三 角波峰值附近的脉冲间隙时间太小，会导致开关管， 特别是开关速度较慢的晶闸管来不及关断，而使输出 脉冲相连，在双极性SPWM逆变中造成贯穿短路。
《无源逆变器》课件
展望
随着科技的不断革新，无源逆变器将在更多领域得到应用，为人类创造更多的福利。
《无源逆变器》PPT课件
本课程将介绍无源逆变器的基本原理、工作原理、应用领域、优势和不足以 及未来的发展趋势。
逆变器的基本原理
太阳能逆变器
将太阳能板中一直流的电流， 转化为交流的电流，以达到 使用电器的目的。
应急逆变器
在停电的情况下，将储存的 直流电转化成可用的交流电， 以保障基本用电需求。
机械逆变器
桥路由4个换流管构成， 实现对降压后的电网电 流进行整流。
谐振电路起到逆变的作 用，将电流逆变为所需 的电压波形，通过输出 变压器，输出到负载。
无源逆变器的应用领域
家庭用途
普遍应用于家庭电器和办公设 备的供电，如台式机、电视、 音响等。
能源领域
在光伏发电、新能源汽车等领 域得到广泛应用，提高了能源 的利用效率和功率质量。
将燃油发电机或水轮发电机 等内燃机造出的直流电，转 化为交流电，以适用于一般 的交流电器用电。
风力发电逆变器
在风力发电机外侧加装逆变 器，一次性将多个风力发电 机最终转化的交流电传输至 电网。
无源逆变器的工作原理
1 电源变压器
2 桥路
3 谐振电路
将电网通过电源变压器， 降压之后输入到逆变器 的桥路上。
1
技术进步
模块化、集成化等技术的应用，使逆
应用拓展
2
变器功率密度大幅提高。
在电动汽车、电机注入技术等方面也
得到了广泛应用。
3
系统优化
逆变器与电池控制器、充电器、继电 器等设备进行优化组合，实现完整的 电力控制系统。
总结和展望
总结
本课程从逆变器的基本原理、无源逆变器的工作原理、应用领域、优势和不足、发展趋势等 方面进行了详细的介绍。
随着科技的不断革新，无源逆变器将在更多领域得到应用，为人类创造更多的福利。
《无源逆变器》PPT课件
本课程将介绍无源逆变器的基本原理、工作原理、应用领域、优势和不足以 及未来的发展趋势。
逆变器的基本原理
太阳能逆变器
将太阳能板中一直流的电流， 转化为交流的电流，以达到 使用电器的目的。
应急逆变器
在停电的情况下，将储存的 直流电转化成可用的交流电， 以保障基本用电需求。
机械逆变器
桥路由4个换流管构成， 实现对降压后的电网电 流进行整流。
谐振电路起到逆变的作 用，将电流逆变为所需 的电压波形，通过输出 变压器，输出到负载。
无源逆变器的应用领域
家庭用途
普遍应用于家庭电器和办公设 备的供电，如台式机、电视、 音响等。
能源领域
在光伏发电、新能源汽车等领 域得到广泛应用，提高了能源 的利用效率和功率质量。
将燃油发电机或水轮发电机 等内燃机造出的直流电，转 化为交流电，以适用于一般 的交流电器用电。
风力发电逆变器
在风力发电机外侧加装逆变 器，一次性将多个风力发电 机最终转化的交流电传输至 电网。
无源逆变器的工作原理
1 电源变压器
2 桥路
3 谐振电路
将电网通过电源变压器， 降压之后输入到逆变器 的桥路上。
1
技术进步
模块化、集成化等技术的应用，使逆
应用拓展
2
变器功率密度大幅提高。
在电动汽车、电机注入技术等方面也
得到了广泛应用。
3
系统优化
逆变器与电池控制器、充电器、继电 器等设备进行优化组合，实现完整的 电力控制系统。
总结和展望
总结
本课程从逆变器的基本原理、无源逆变器的工作原理、应用领域、优势和不足、发展趋势等 方面进行了详细的介绍。
最新2019-saber无源逆变电路的仿真-PPT课件
不调节输出电压的时域瞬态仿真结果
电路
逆变电路控制电路的特点
电路工作过程中必须换相。在换相过程中， 有的桥臂要从导通转为关断，有的桥臂从关 断转为导通，如果采用全控器件作为开关器 件，在设计控制电路时一定要保证电路产生 的控制信号能够有效的开通和关断开关。本 设计选择K1、K2、K3和K4的原因就是使逻 辑1对应的电压值为20V，这样可以保证IGBT 的导通。如果在设计中使用了半控器件，则 要设计器件的关断电路。
无源逆变的基本特点
从总体上讲，逆变电路的功率流向是从直流 侧到交流侧，但在逆变过程中也有从交流侧 到直流侧的过程，即在逆变过程中包含了整 流过程，因此设计逆变器时必须保证它能够 在4个象限工作。
电压型逆变电路的输出波形可能是电压方波， 也可能是PWM波。
单相方波型电压逆变电路的仿真
1、单相方波型电压逆变电路的类型。 2、单相方波型电压逆变电路的Saber模型。
控制电路的元件
在 设 计 中 放 置 4 只 与 id_d2a 模 板 对 应 的 元 件 ， 其 saber_model属性值均设置为：von 20，vol 0，vxh 6，vxl 5，tr 100n，tf 100n，tdon 2n，tdoff 2n， rout 0。它确定了数字量转换为模拟电气量的规则。
开 启 IGBT1 属 性 编 辑 器 界 面 中 ， 将 鼠 标 的 光 标 移 动 到 saber_model 对 应 的 value 栏 上 后 单 击 鼠 标 左 键 ， 将 出 现 STRUC model对话框，将其中的属性值分别设置为vt=3.9， cgs=0.58n，agd=0.05，coxd=1.7n，theta=0.01，kp=0.36， wb=0.0097 ， isne=6.5e-14 ， kf=1.8 ， tauhl=0.3u,rs=0.00 ， vtd=1m，saber_model属性的其它变量值为默认值，IGBT1 的其它属性值也接受默认值。
LED电路仿真设计-Saber篇
学习曲线陡峭
Saber软件功能强大但操作复杂， 需要设计师具备一定的专业知识 和技能。
资源占用较大
Saber软件的仿真过程需要占用较 大的计算资源，对于小型项目可 能存在一定的性能挑战。
成本较高
Saber软件是一款商业软件，购买 和维护成本较高，可能不适合小 型项目或个人用户。
THANKS
感谢观看
仿真精度设置
用户可以根据需要设置仿真的精度， 如采样点数、仿真步长等。
Saber软件的仿真结果分析
波形分析
参数优化
通过Saber软件的波形分析功能，用户可以 观察LED电路的输入输出波形，了解电路的 工作状态和性能表现。
根据仿真结果，用户可以对元件参数进行 优化，以提高LED电路的性能指标。
可靠性分析
05
LED电路仿真设计的挑战与展望
LED电路仿真设计的挑战
高精度模拟需求
LED电路的特性要求高精度模拟，以准确预测其性能和行为。
复杂的光学效应
LED的光学效应（如散射、反射和干涉）增加了电路仿真的复杂性。
材料特性的多样性
不同LED材料的电气和光学特性差异大，增加了仿真的难度。
热效应的考量
LED在工作时会产生热量，热效应对LED性能有显著影响，需要纳入仿真设计。
总结词
LED照明电路仿真设计能够预测实际照明 效果，优化照明质量和能效，降低设计 和制作成本。
VS
详细描述
LED照明电路的设计需要考虑照明的均匀 性、颜色和亮度等参数。通过仿真设计， 可以预测不同电路参数下的照明效果，从 而优化电路设计，提高照明质量和能效。 此外，仿真设计还可以帮助设计师快速评 估不同方案的成本和性能，为实际制作提 供可靠的依据。
电力电子技术06第4章无源逆变电路精品PPT课件
当S闭合， LC振荡电流在前 半周期反向流经晶闸管，使 原来通过VT的电流减小。
当VT电流降为零，振荡电流 流向VD，而VD正向压降使 VT反偏而彻底可靠关断。
6
4.1.2 逆变器的分类
（1）逆变种类
有源逆变：不可变频。 使用晶闸管可以利用电网换流。
无源逆变：可以变频。 使用晶闸管必须采用负载换流或强迫换流。
Ud
2
其中二极管导通的续流过程， t
即为能量回馈的过程。
t1 t2 t4
t6
t3
t5
14
4.2.1 单相半桥型逆变电路
（4）其他问题
若采用晶闸管作为开关器
Ud 2
C
i0 R
V1
L
VD1
件，必需考虑强迫换流。
Ud
优缺点
Ud 2
C
u0
V2
VD2
优点为电路简单，功 率器件少。
uo io
Ud
缺点是输出电压低，
t
i0>0 ，重复上述过程， 。
t1 t2 t4
t6
t3
t5
13
4.2.1 单相半桥型逆变电路
（3）能量传递
当输出电压与输出电流方向
Ud 2
C
i0 R
V1
L
VD1
相同，直流电源向交流负载 Ud
提供能量。
Ud 2
C
u0
V2
VD2
当输出电压与输出电流方向
相反，电感储能回馈给直流 u o i o
电源。
VD4
L → VD3 → C → VD2 → R。
uo io
当输出电流为负时，由
VD1与VD4续流，电流通路为：
当VT电流降为零，振荡电流 流向VD，而VD正向压降使 VT反偏而彻底可靠关断。
6
4.1.2 逆变器的分类
（1）逆变种类
有源逆变：不可变频。 使用晶闸管可以利用电网换流。
无源逆变：可以变频。 使用晶闸管必须采用负载换流或强迫换流。
Ud
2
其中二极管导通的续流过程， t
即为能量回馈的过程。
t1 t2 t4
t6
t3
t5
14
4.2.1 单相半桥型逆变电路
（4）其他问题
若采用晶闸管作为开关器
Ud 2
C
i0 R
V1
L
VD1
件，必需考虑强迫换流。
Ud
优缺点
Ud 2
C
u0
V2
VD2
优点为电路简单，功 率器件少。
uo io
Ud
缺点是输出电压低，
t
i0>0 ，重复上述过程， 。
t1 t2 t4
t6
t3
t5
13
4.2.1 单相半桥型逆变电路
（3）能量传递
当输出电压与输出电流方向
Ud 2
C
i0 R
V1
L
VD1
相同，直流电源向交流负载 Ud
提供能量。
Ud 2
C
u0
V2
VD2
当输出电压与输出电流方向
相反，电感储能回馈给直流 u o i o
电源。
VD4
L → VD3 → C → VD2 → R。
uo io
当输出电流为负时，由
VD1与VD4续流，电流通路为：
基于Saber的SVPWM逆变器控制仿真
基于Saber的SVPWM逆变器控制仿真李瑞琴;郑先成;白勇【摘要】Taking the rectifier module of high-frequency intelligent switching power as research object, and using passive power factor correction and DC/DC converter to design and improve the principle of rectifier module. After designing and debugging the hardware and circuit of rectifier module, the rectifier module can effectively solve the rectifier problem of high-frequency intelligent switching power supply system. At the same time, the module has the features of the reliability, stability, small size, low noise, energy efficient, easy maintenance and so on, which can satisfy the trend requirements of high-frequency intelligent switching power.%为了对航空航天飞机供电系统的变频系统的逆变部分做仿真,采用了空间矢量PWM(SVPWM)控制策略,使变频后输出的电流在正弦波附近变化.SVPWM是依据变流器空间电压(电流)矢量切换来控制变流器的一种控制策略.在仿真软件Saber环境下运用MAST语言根据SVPWM的控制算法建立了SVPWM的逆变模型的实验,得到了与理论分析符合的仿真实验结果.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)016【总页数】5页(P203-206,210)【关键词】Saber;MAST语言;SVPWM;逆变器【作者】李瑞琴;郑先成;白勇【作者单位】西北工业大学自动化学院,陕西西安710129;西北工业大学自动化学院,陕西西安710129;西北工业大学自动化学院,陕西西安710129【正文语种】中文【中图分类】TN910-34;TP391.90 引言飞机变速恒频交流电源系统(简称VSCF 电源)是一类以大功率电子技术为基础的新型飞机电源,目前已经用于国外的飞机上,国内也有一些研究,但是由于没有特别成熟的技术,仍然处于研究当中[ 1] 。
saber无源逆变电路的仿真
波形分析结果
通过对比分析，发现仿真得 到的电压、电流波形与期 基本一致，无明显异常波动
或震荡。
数据统计结果
根据统计分析，各节点的平 均电压、电流以及系统效率 等性能指标均符合预期要求
。
对比分析结果
将仿真结果与理论分析进行 对比，验证了saber无源逆变 电路的正确性和有效性，为 进一步优化电路设计和控制 策略提供了依据。
流电能。
saber无源逆变电路的工作原理
saber无源逆变电路采用全控型 器件，通过控制开关状态实现 直流电向交流电的转换。
在工作过程中，通过改变全控 型器件的开关状态，可以改变 输出电压的幅值、频率和相位。
输出电压的幅值、频率和相位 可以通过控制全控型器件的开 关状态进行调节。
saber无源逆变电路的特点
01
对比实验数据
将仿真结果与实际实验数据进行 对比，验证仿真模型的准确性和 可靠性。
02
参数敏感性分析
分析仿真模型中各参数对电路性 能的影响，以便在实际应用中进 行优化和调整。
03
不同条件下的仿真 实验
在多种工作条件下进行仿真实验， 验证仿真模型在不同条件下的适 用性和稳定性。
仿真模型的参数调整
优化电路参数
saber无源逆变电路可以应用于电动汽车充电桩，提供高效、稳定 的充电服务。
saber无源逆变电路的发展趋势
高效率、高功率密度
随着技术的不断进步，saber无源逆 变电路将向着更高效率、更高功率密
度的方向发展。
智能化控制
采用先进的控制算法和策略，实现对 saber无源逆变电路的智能化控制，
提高系统的稳定性和可靠性。
仿真模型的建立
建立仿真模型
根据saber软件的特点，建立无源 逆变电路的仿真模型，包括电路 元件、参数设置等。
通过对比分析，发现仿真得 到的电压、电流波形与期 基本一致，无明显异常波动
或震荡。
数据统计结果
根据统计分析，各节点的平 均电压、电流以及系统效率 等性能指标均符合预期要求
。
对比分析结果
将仿真结果与理论分析进行 对比，验证了saber无源逆变 电路的正确性和有效性，为 进一步优化电路设计和控制 策略提供了依据。
流电能。
saber无源逆变电路的工作原理
saber无源逆变电路采用全控型 器件，通过控制开关状态实现 直流电向交流电的转换。
在工作过程中，通过改变全控 型器件的开关状态，可以改变 输出电压的幅值、频率和相位。
输出电压的幅值、频率和相位 可以通过控制全控型器件的开 关状态进行调节。
saber无源逆变电路的特点
01
对比实验数据
将仿真结果与实际实验数据进行 对比，验证仿真模型的准确性和 可靠性。
02
参数敏感性分析
分析仿真模型中各参数对电路性 能的影响，以便在实际应用中进 行优化和调整。
03
不同条件下的仿真 实验
在多种工作条件下进行仿真实验， 验证仿真模型在不同条件下的适 用性和稳定性。
仿真模型的参数调整
优化电路参数
saber无源逆变电路可以应用于电动汽车充电桩，提供高效、稳定 的充电服务。
saber无源逆变电路的发展趋势
高效率、高功率密度
随着技术的不断进步，saber无源逆 变电路将向着更高效率、更高功率密
度的方向发展。
智能化控制
采用先进的控制算法和策略，实现对 saber无源逆变电路的智能化控制，
提高系统的稳定性和可靠性。
仿真模型的建立
建立仿真模型
根据saber软件的特点，建立无源 逆变电路的仿真模型，包括电路 元件、参数设置等。
无源逆变和变频PPT课件
半桥式逆变电路的主电路如
S1
VD1
C1 图所示。主电路仍是桥式拓扑
结构，有两个桥臂改为两个电
Uo
容器C1、C2。这两个电容器电
U
Z
容量相等且电容量很大，保证
电路工作时每个电容器两端的
S2
VD2
电压均为电源电压的二分之一。
C2
UO
1
T
[
U
2
dt
2T
U 2 dt
U
2T 0 2
T 2
2
2021/6/13
无源逆变电路的控制模式——PWM控制方法
同步调制三相PWM波形
分段同步调制 调制频率和载波频率的关系
24
第24页/共26页
2021/6/13
无源逆变电路的控制模式——PWM控制方法
ur asinrt
1 a sin rtD 2
/2
Tc / 2
Tc 2
(1 a sin rtD )
Uoa Z Uob Z
电容滤波
采用电容滤波 直流电源为一电 压源
0
60
120
180
240
300
360
S1
VD2
S2
S3 Uoc Z
S4
S5
S6
UAB U
U
0
-U
-U
0
U
UBC -U
0
U
U
0
-U
-U
UCA 0
-U
-U
0
U
U
0
UAO U/3
2U/3
U/3 -U/3 -2U/3 -U/3
U/3
UBO -2U/3 -U/3 U/3 2U/3 U/3 -U/3 -2U/3
saber无源逆变电路的仿真ppt课件
❖ 1、单相方波型电压逆变电路的类型。 ❖ 2、单相方波型电压逆变电路的Saber模型。
类型
仿真模型
仿真
精选课件ppt
4
单相方波型电压逆变电路的类型
❖ 输出电压为方波的逆变器叫方波型无源逆变 器，方波型逆变器有两种主要的工作方式， 逆变器不调节输出电压的幅值，只调节输出 电压的频率，输出电压的幅值完全由输入端 的直流电压决定。还有一种工作方式就是逆 变器在调节输出电压频率的同时还要调节输 出电压的幅值。
精选课件ppt
tplh 20u
电路
10
控制电路的元件
❖ 在 设 计 中 放 置 4 只 与 id_d2a 模 板 对 应 的 元 件 ， 其 saber_model属性值均设置为：von 20，vol 0，vxh 6，vxl 5，tr 100n，tf 100n，tdon 2n，tdoff 2n， rout 0。它确定了数字量转换为模拟电气量的规则。
精选课件ppt
12
不调节输出电压的时域瞬态仿真结果
精选课件ppt
电路
13
逆变电路控制电路的特点
❖ 电路工作过程中必须换相。在换相过程中， 有的桥臂要从导通转为关断，有的桥臂从关 断转为导通，如果采用全控器件作为开关器 件，在设计控制电路时一定要保证电路产生 的控制信号能够有效的开通和关断开关。本 设计选择K1、K2、K3和K4的原因就是使逻 辑1对应的电压值为20V，这样可以保证IGBT 的导通。如果在设计中使用了半控器件，则 要设计器件的关断电路。
❖ 这是Motorola公司公布的mgm20n50资料。
精选课件ppt
电路
8
控制电路的元件
❖ 在设计中放置2个与v_clock模板对应的时钟 电压源，CLK1的属性值为initial为0，pulse为 12， period为 20m， tr为 100n， tf为 100n， width为wd，clock_delay为0，start_delay为 0，其余属性值均设置为0。
类型
仿真模型
仿真
精选课件ppt
4
单相方波型电压逆变电路的类型
❖ 输出电压为方波的逆变器叫方波型无源逆变 器，方波型逆变器有两种主要的工作方式， 逆变器不调节输出电压的幅值，只调节输出 电压的频率，输出电压的幅值完全由输入端 的直流电压决定。还有一种工作方式就是逆 变器在调节输出电压频率的同时还要调节输 出电压的幅值。
精选课件ppt
tplh 20u
电路
10
控制电路的元件
❖ 在 设 计 中 放 置 4 只 与 id_d2a 模 板 对 应 的 元 件 ， 其 saber_model属性值均设置为：von 20，vol 0，vxh 6，vxl 5，tr 100n，tf 100n，tdon 2n，tdoff 2n， rout 0。它确定了数字量转换为模拟电气量的规则。
精选课件ppt
12
不调节输出电压的时域瞬态仿真结果
精选课件ppt
电路
13
逆变电路控制电路的特点
❖ 电路工作过程中必须换相。在换相过程中， 有的桥臂要从导通转为关断，有的桥臂从关 断转为导通，如果采用全控器件作为开关器 件，在设计控制电路时一定要保证电路产生 的控制信号能够有效的开通和关断开关。本 设计选择K1、K2、K3和K4的原因就是使逻 辑1对应的电压值为20V，这样可以保证IGBT 的导通。如果在设计中使用了半控器件，则 要设计器件的关断电路。
❖ 这是Motorola公司公布的mgm20n50资料。
精选课件ppt
电路
8
控制电路的元件
❖ 在设计中放置2个与v_clock模板对应的时钟 电压源，CLK1的属性值为initial为0，pulse为 12， period为 20m， tr为 100n， tf为 100n， width为wd，clock_delay为0，start_delay为 0，其余属性值均设置为0。
- 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、"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、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)。
幅值为381.97V，3、5、7、
❖ CLK2的start_delay属性值为10m，其它属性 值与CLK1的属性值相同。
电路
控制电路的元件
❖ 数字信号的延时元件。在设计中放置两个与 buf_l4模板对应的元件。该元件模板的tplh和tphl 属性值模拟了数字电路的延时特性。本设计中将 tplh设置为1n。
tphl 10u
tplh 20u 电路
控制电路的元件
❖ 在设计中放置4只与id_d2a模板对应的元件，其 saber_model属性值均设置为：von 20，vol 0，vxh 6，vxl 5，tr 100n，tf 100n，tdon 2n，tdoff 2n， rout 0。它确定了数字量转换为模拟电气量的规则。
❖ 在设计中放置4只电阻，它们的阻值均为50Ω。 ❖ 在设计中放置2个与vcvs模板对应的电压控电压源，
不调节输出电压的时域瞬态仿真结果
电路
逆变电路控制电路的特点
❖ 电路工作过程中必须换相。在换相过程中， 有的桥臂要从导通转为关断，有的桥臂从关 断转为导通，如果采用全控器件作为开关器 件，在设计控制电路时一定要保证电路产生 的控制信号能够有效的开通和关断开关。本 设计选择K1、K2、K3和K4的原因就是使逻 辑1对应的电压值为20V，这样可以保证IGBT 的导通。如果在设计中使用了半控器件，则 要设计器件的关断电路。
无源逆变电路的仿真
无源逆变的作用
❖ 无源逆变电路主要用在变频领域。把某种固定频率的电能转 变为另一种固定频率或频率可调节的电能称为变频，这种变 换通常有两种方式：一种是先把交流电能转变成直流电能， 然后再把直流电能转换成固定频率或频率可调的交流电能， 这种通过中间直流环节的变频叫间接变频，也被叫作交-直交变频；另一种方式是不通过中间环节而实现直接变频，叫 直接变频，也被称为交-交变频。交-直-交变频中交-直的过 程就是整流的过程，而直-交的过程就是无源逆变的过程。 由此可知许多变频电路就是由整流电路和无源逆变电路构成 的。无源逆变器输出的电压或电流除了频率可以调节外，幅 值也可以调整。
无源逆变的基本特点
❖ 从总体上讲，逆变电路的功率流向是从直流 侧到交流侧，但在逆变过程中也有从交流侧 到直流侧的过程，即在逆变过程中包含了整 流过程，因此设计逆变器时必须保证它能够 在4个象限工作。
❖ 电压型逆变电路的输出波形可能是电压方波， 也可能是PWM波。
单相方波型电压逆变电路的仿真
❖ 1、单相方波型电压逆变电路的类型。 ❖ 2、单相方波型电压逆变电路的Saber模型。
ref属性值分别为VG1和VG2，k属性值均为1。
电路
电压方波宽度不调节的仿真
❖ 由于CLK1、CLK2的周期为20ms，将其脉冲宽度设 置为10ms。(width)
❖ 时域瞬态仿真分析的参数：End Time为50m；Start Time为0；Time Step为0.01m；Start Time为0； Run DC Analysis First为No，Plot After Analysis为 Yes-Open Only，在Input/Output标签下的参数为： Plot File为tr，Data File为tr，Initial Point File为dc， End Point File为tr，在Calibration标签下的参数为： Max Truncation Error为0.005，Sample Point Density为1，其它参数均采用默认值。
❖ 这是Motorola公司公布的mgm20n50资料。
电路
控制电路的元件
❖ 在设计中放置2个与v_clock模板对应的时钟 电压源，CLK1的属性值为initial为0，pulse为 12，period为20m，tr为100n，tf为100n， width为wd，clock_delay为0，start_delay为 0，其余属性值均设置为0。
返回
单相方波型电压逆变电路
主电路 控制电路1 控制电路2 控制电路3
不可调节的仿真结果
可调节时的仿真结果
可调节时的仿真
返回
主电路的元件
❖ 输入直流电压源对应的模板为v_dc，其ref属性值为 vdc，dc_value属性值为300。
❖ 输入电容对应的模板为c，其ref属性值为cin，属性 值c为1u。
❖ 在设计中放置一个电感，电感值为10mH，放置一 个电阻，其阻值为15Ω。
❖ 在设计中放置4只mur1560二极管，该元件为MAST 元件，为Motorola公司的产品，其属性值接受默认 值。
主电路的元件
❖ 在设计中放置4只与igbt模板对应的IGBT元件，ref属性分别 为IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，这4只IGBT的其它属 性值完全相同。
不调节输出电压的Fourier仿真结果
❖ 单相方波逆变器的输出电压
脉冲的宽度为1800时，输出
电压中除了基波分量外包含
的高次谐波分量均为奇次谐
波，其基波电压分量的幅值
为 V1m
4U d
，3、5、7、9次谐波
分量的幅值分别为、、和。
其中为直流侧的电源电压。
这样当输出电压脉冲的宽度
为时，输出电压基波分量的
❖ 开启IGBT1属性编辑器界面中，将鼠标的光标移动到 saber_model对应的value栏上后单击鼠标左键，将出现 STRUC model对话框，将其中的属性值分别设置为vt=3.9， cgs=0.58n，agd=0.05，coxd=1.7n，theta=0.01，kp=0.36， wb=0.0097，isne=6.5e-14，kf=1.8，tauhl=0.3u,rs=0.00， vtd=1m，saber_model属性的其它变量值为默认值，IGBT1 的其它属性值也接受默认值。
类型
仿真模型
仿真
单相方波型电压逆变电路的类型
❖ 输出电压为方波的逆变器叫方波型无源逆变 器，方波型逆变器有两种主要的工作方式， 逆变器不调节输出电压的幅值，只调节输出 电压的频率，输出电压的幅值完全由输入端 的直流电压决定。还有一种工作方式就是逆 变器在调节输出电压频率的同时还要调节输 出电压的幅值。