saber无源逆变电路的仿真精品PPT课件
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❖ CLK2的start_delay属性值为10ຫໍສະໝຸດ Baidu，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
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。
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。
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。
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。
❖ 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。
❖ 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。
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。
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。
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
幅值为381.97V，3、5、7、
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，
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
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。
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。
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。
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
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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。
❖ 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。
❖ 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。
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。
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。
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
幅值为381.97V，3、5、7、
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，