基于PWM的逆变电路分析报告
逆变电路实验报告
开放实验报告书目录一、实验目的---------------------------------------3二、实验内容---------------------------------------3三、实验电路的组成及工作原理-----------------------5四、实验方法及步骤 --------------------------------6五、实验数据记录-----------------------------------7六、实验结论---------------------------------------9 一、实验目的了解SPWM逆变电路和PWM逆变电路的工作原理和应用，熟悉双极性可逆直流脉冲宽度调制型变换电路的组成和工作原理，掌握此电路的工作状态及波形情况，以及电路的调试方法。
二、实验内容(1) 逆变电路（包括SPWM逆变和PWM逆变）的原理与应用的学习和了解(2) 直流PWM专用集成电路SG3525系列脉宽调制型控制电路的调试。
(3) 驱动控制单元调试。
(4) H型双极性PWM DC-AC变换电路性能测试SPWM逆变电路的原理分析介绍所谓的SPWM 波形就是与正弦波形等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波，等效的原则是每一区间的面积相等逆变器是将直流变为定频定压或调频调压交流电的变换器，传统方法是利用晶闸管组成的方波逆变电路实现，但由于其含有较大成分低次谐波等缺点，近十余年来，由于电力电子技术的迅速发展，全控型快速半导体器件BJT，IGBT，GTO 等的发展和PWM 的控制技术的日趋完善，使SPWM 逆变器得以迅速发展并广泛使用。
SPWM 控制技术又有许多种，并且还在不断发展中，但从控制思想上可分为四类，即等脉宽PWM 法，正弦波PWM 法（SPWM 法），磁链**型PWM 法和电流跟踪型PWM 法，其中利用SPWM 控制技术做成的SPWM 逆变器具有以下主要特点：（1）逆变器同时实现调频调压，系统的动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响。
单相桥式pwm逆变电路实验报告
单相桥式PWM逆变电路实验报告1. 引言在现代电力系统中，逆变器是一种重要的电力电子设备。
逆变器可以将直流电能转换为交流电能，广泛应用于太阳能发电、风力发电、电动车等领域。
本实验旨在通过搭建单相桥式PWM逆变电路，深入了解逆变器的工作原理和性能。
2. 实验原理2.1 单相桥式PWM逆变电路单相桥式PWM逆变电路是一种常见的逆变器拓扑结构。
它由四个开关管和一个负载组成，如图1所示。
其中，开关管可以通过PWM信号控制开关状态，从而实现对输出电压的控制。
2.2 工作原理在单相桥式PWM逆变电路中，通过控制开关管的导通和截止，可以实现对输出电压的控制。
具体工作原理如下：1.当开关管S1和S4导通，S2和S3截止时，电流流经D1和D4，负载得到正半周电压。
2.当开关管S2和S3导通，S1和S4截止时，电流流经D2和D3，负载得到负半周电压。
3.通过调节开关管的导通时间比例，可以实现对输出电压的调节。
2.3 PWM调制技术PWM调制技术是实现对逆变器输出电压调节的关键。
PWM调制技术通过改变开关管的导通时间比例，将输入直流电压转换为一系列脉冲信号，从而实现对输出电压的控制。
常用的PWM调制技术有脉宽调制（PWM）和正弦PWM调制（SPWM）。
3. 实验步骤3.1 实验器材•单相桥式PWM逆变电路实验板•示波器•直流电源•变压器3.2 实验步骤1.搭建实验电路：根据实验板上的连接图，连接单相桥式PWM逆变电路。
2.调节直流电源：将直流电源的输出电压调节为逆变器的输入电压。
3.设置PWM信号：使用示波器生成PWM信号，并通过控制开关管的导通时间比例，调节输出电压的大小。
4.连接负载：将负载接到逆变器的输出端，观察负载的输出情况。
5.调节PWM信号：通过改变PWM信号的频率和占空比，进一步调节输出电压的稳定性和波形质量。
6.记录实验数据：记录不同PWM信号参数下的输出电压和负载情况。
4. 实验结果与分析4.1 输出电压调节根据实验步骤中的操作，我们可以通过调节PWM信号的占空比，实现对输出电压的调节。
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告
基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。
2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波， 电路常用到的正弦信号模 块，双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。
其信号 生成方式有两种：Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。
2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器，产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。
⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm ： RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ） input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ，t e S Kelatianal OPeratclr ：∖-∣ 。
基于PWM的逆变电路分析
基于PWM的逆变电路分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理 勿做商业用途逆变器的仿真与特性研究摘要：现在大量应用的逆变电路中,绝大部分都是PWM 型逆变电路。
为了对PWM 型逆变电路进行研究，首先建立了逆变器单极性控制所需的电路模型，采用IGBT 作为开关器件,并对单相桥式电压型逆变电路和PWM 控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB 中的SIMULINK 对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB 提供的powergui 模块对仿真波形进行了FFT 分析（谐波分析）。
关键词：SPWM ；PWM ；逆变器；谐波；FFT 分析1 引言随着地球非可再生资源的枯竭日益以及人们对电力的日益依赖，逆变器在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
近年来，PWM 型逆变器的的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，并显示出其可以同时实现变频变压反抑制谐波的优越性，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位.PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
2 PWM 控制的基本原理PWM （Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形.PWM 控制技术的重要理论基础是面积等效原理，即:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波.把正弦半波分成N 等分，就可以把正弦半波看成由N 个彼此相连的脉冲序列所组成的波形.如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等，就可得到下图b 所示的脉冲序列,这就是PWM 波形。
pwm控制的单相逆变电源系统设计LC滤波电路
毕业设计PWM控制的单相逆变电源系统设计摘要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。
尤其是面对经济和科学技术发展的今天，一款稳定，易携带的交流电源正是我们现在方便生活重要的一种途径。
目前，国内外都在致力于发展新能源，太阳能发电，风力发电，潮汐发电等。
但是这些电能最终输出的都是不稳定的交流电，要想得到一款稳定的交流电源，逆变技术就要发挥极大的用处了。
本文设计的单相PWM逆变电源属于交流电源，采用电压反馈控制，通过调节占空比的方法来改变驱动电压脉冲宽度来调整和稳定输出电压。
其主电路构成采用的是Boost电路和全桥电路的组合。
控制电路采用的是IR2110控制，产生PWM波触发桥式电路，升压电路，输出稳定电压，本文还设计了过流保护电路，提高了系统的稳定性。
本文详细的分析了逆变电源的工作过程，并推到了重要的公式，最后对设计进行了仿真设计，验证了系统的可行性。
关键词：逆变技术，脉冲宽度调制，场效应管，升压电路Design of Single Phase Inventer Power SystemControlled of PwmAbstractWith the high-speed developing of national economy and the shortage supply of world electrical energy supplies, the development and utilization of electric power is more important. Especially in the face of economic and scientific and technological development today, a stable, easy to carry AC power is important that we are now a way of life convenient. At present, domestic and foreign are committed to the development of new energy sources, solar power, wind power, tidal power generation. But these are unstable final output power AC, in order to get a stable AC power inverter technology will play a significant useful.This design of single-phase PWM inverter power belongs to AC power, voltage-feedback control method by adjusting the duty cycle of the pulse width of the drive voltage is changed to adjust and stabilize the output voltage. The main circuit Boost circuit is used in combination and a full-bridge circuit. Control circuit uses a IR2110 control, PWM wave trigger bridge circuit, the boost circuit, stable output voltage, the paper also designed the overcurrent protection circuit to improve system stability.This detailed analysis of the inverter's work process, and pushed to the important formula, the final design of the design of the simulation to verify the feasibility of the system.Keywords: inverter technology, pulse width modulation, FET,boost circuit目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1 背景 (1)1.2 目前研究现状 (3)1.2.1 UPS及交流净化电源 (3)1.2.2 交流稳压电源 (4)1.2.3 工业电源的发展 (4)1.2.4 直流开关电源 (5)1.3 论文主要研究内容 (6)第2章系统方案及基本原理 (7)2.1 系统的基本要求 (7)2.2 系统实现的理论基础 (7)2.2.1 采样理论 (7)2.2.2 面积等效原理 (9)2.2.3 PWM逆变电路及控制方法 (11)2.2.4 Boost升压电路 (15)2.3 系统可行方案和选择 (17)第3章系统的主要模块 (20)3.1 系统的主要组成 (20)3.2 系统主电路设计 (20)3.2.1 主电路拓扑 (20)3.2.2 主电路工作过程 (21)3.2.3 主电路参数设计 (23)3.3 IR2110芯片控制电路的设计 (26)3.4 辅助电路的设计 (28)3.4.1 过流保护电路 (28)3.4.2 开关管驱动信号电路 (29)3.4.3 LC滤波电路 (30)第4章仿真分析 (31)4.1 仿真目的 (31)4.2 仿真电路 (31)4.2.1 主电路仿真图 (31)4.2.2 PWM产生图 (31)4.3 仿真波形 (33)4.3.1 波形仿真 (33)4.3.2 输出电压分析 (33)4.3.3输出电流分析 (34)第5章结束语 (36)5.1 结论 (36)5.2 展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第1章绪论1.1 背景电力电子技术的发展一次经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，一些电源也就应运而生。
PWM控制技术在逆变电路中的应用
PWM在逆变电路中的应用王冰（08级，自动化一班，2008010471490）摘要：文章总结了PWM控制技术的控制方法以及在逆变电路中的一些应用，叙述了他们的基本原理，讲述了SPWM逆变器的工作原理以及一些正弦脉宽调制的调制算法。
如双极性正弦波等面积法，自然采样法等。
0 引言PWM控制技术也被称为脉宽调制，他是一种对模拟信号电平进行数字化编码的方法。
在脉宽调制中使用高分辨率计数器来产生方波，并且可以通过调整方波的占空比来对模拟信号电平进行编码。
PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻。
现在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是PWM逆变电路。
可以说PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才发展得比较成熟，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
1 PWM控制技术的介绍1.1理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲1.2面积等效原理：分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图2a所示。
其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。
从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。
pwm三相桥式逆变电路
pwm三相桥式逆变电路说起三相桥式逆变电路，大家可能都听得有些迷糊吧，啥？逆变电路，桥式，三相？听着好像是个高深莫测的黑科技，其实呢，说穿了就是一种能够将直流电（DC）转换成三相交流电（AC）的设备，别看名字这么高大上，实际上它的工作原理其实挺简单的，咱们用通俗的语言聊聊，看完你肯定能明白个大概，甚至比你在课堂上学的还要透彻呢。
你是不是有些好奇，它究竟是怎么把“死”死的直流电给变活，变成流动的三相交流电呢？嗯，咱就从这里聊起。
首先你得知道，这种三相桥式逆变电路它其实是用的一个“桥式电路”结构，听起来像是桥梁一样，很结实对吧？其实这就像是四个开关在交替工作，控制电流流向。
你想象一下，电流就像是从一个小溪流过，桥就是它的出入口，能改变电流的流向。
就这么简单，它通过控制这些开关，确保电流能够按照预定的顺序流动。
四个开关按特定的顺序通电，电流从一个电池组流出，经过桥式电路，最后就能变成三相交流电送到负载，像什么电动机啊，变压器啥的。
也许你会想：“哎，这不就是个开关的游戏嘛！”对啊，挺简单的，给它们按顺序开开关，就能让直流电变成你需要的三相交流电。
三相桥式逆变电路的最大好处就是效率高，控制精确。
你看，一般的电路要是开关控制得不好，容易浪费能量，或者让电流不稳定。
但这种桥式电路通过精确控制每一个开关的工作时机，能让电流既稳定又高效。
这就像你开车，要是刹车和油门操作得当，车子就能平稳前行；而如果踩刹车和油门不合适，那车子要么熄火，要么就是颠簸不平。
三相桥式逆变电路的控制就像这种精细的驾驶技巧一样，能够保持电路的稳定和高效。
但是说到这里你是不是又觉得好像有些太简单了？嗯，其实它的精髓在于如何调节每个开关的“开”和“关”的时机，这一时机的控制就决定了三相交流电的质量。
要知道，逆变电路并不是说随便一弄就行，它还得保证输出的三相电流是均匀的，也就是说，这三个相位的电流得要有一定的相位差，不然电机啥的根本就转不起来，简直成了“死电”。
基于PWM的逆变电路分析
基于PWM的逆变电路分析逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电子电路。
其中，基于PWM （脉宽调制）的逆变电路是最常见的一种类型。
PWM逆变电路基于逆变器和PWM控制器的组合，实现将直流电转换为交流电的功能。
逆变器通常由开关元件（如二极管或场效应管）、滤波电路和输出变压器组成。
PWM控制器通常由比较器、误差放大器和PWM调制电路组成。
PWM调制电路通过调整开关元件的通断时间比例来控制输出电压的幅值和频率。
调制电路通常根据输入的控制信号和参考信号来生成调制信号，控制开关元件的通断时间。
在PWM逆变电路中，主要有两种控制策略，即基频脉宽调制和多谐波脉宽调制。
基频脉宽调制是将输入直流电的基波分解为多个谐波分量，通过调整各分量的幅值和相位来控制输出电压。
多谐波脉宽调制是在基频脉宽调制的基础上，增加了更多的谐波分量，以提高输出电压的质量。
在PWM逆变电路中，输出电压的质量受到多种因素的影响。
例如，开关元件的损耗、输出电压的纹波、输出电压的失真等。
通过优化电路设计和控制算法，可以减小这些影响因素，提高输出电压的质量。
此外，PWM逆变电路还可以通过改变控制信号和参考信号的频率和幅值来实现输出电压的调整。
通过增大或减小频率和幅值，可以实现输出电压的升降调节。
在实际应用中，PWM逆变电路被广泛应用于交流电源、变频器、UPS等领域。
它具有输出电压质量高、效率高、稳定性好等优点，并可以根据需要进行灵活的控制和调整。
总结起来，基于PWM的逆变电路是一种高效、稳定和可控制的直流到交流转换电路。
通过优化电路设计和控制策略，可以提高输出电压的质量和效率，并实现输出电压的调整。
它在实际应用中具有广泛的应用前景。
单相逆变电路的PWM控制设计与研究
单相逆变电路的PWM控制设计与研究
一、什么是PWM控制
PWM（Pulse Width Modulation，即脉宽调制）控制是一种电路控制
方式，它可以通过改变脉冲宽度来调节电压或电流，从而控制电动机的转速、输出功率、驱动器输出功率等等。
二、PWM控制原理
基于PWM控制的单相逆变电路，经过变换后，将电压转换为交流电压
输出，由于它只需要一个单相输入电压，所以它称为单相逆变电路。
PWM
控制的单相逆变电路，由母线电压，振荡电路，反相电路和控制电路四部
分组成。
其中母线电压负责驱动整个逆变电路，振荡电路用于生成PWM信号，而反相电路则可以调整PWM信号的频率，从而影响输出电压的大小；
而控制电路则是控制整个电路的核心，它负责处理PWM信号，控制单相逆
变电路的输出功率。
三、PWM控制的设计
（1）PWM控制电路的设计
PWM控制电路的设计包括三大步骤：
（1）设计PWM信号的编码和产生部分，编码器可以通过改变脉宽来
改变输出电压，从而实现电压的控制；
（2）设计控制电路，控制电路的作用是将控制信号转换为PWM信号，从而控制电路的输出；
（3）设计反馈电路，反馈电路的目的是检测电路的输出，以便根据
实际需要调整PWM的频率，从而实现电机的控制。
PWM逆变电路报告 大学生电子设计竞赛
PWM逆变电路摘要：本系统以带中心抽头变压器的逆变电路为核心，由单片机利用查表法产生PWM调制信号控制功率MOSFET的通断（该表是根据等效面积法利用计算机事先生成的），再结合变压器可以实现电压由低压向高压、由直流向交流的转变，（变压器是根据实际需要、结合理论计算和实际测试结果自己绕制的，使用中效果较好）。
整个系统实现了电压由24V直流电到220V、50Hz的正弦交流电的逆变，功率可达W，且具有过流保护功能，较为理想地达到了设计指标的要求。
关键词：脉宽调制（PWM）、逆变电路、变压器Abstract:Key words:目录1方案论证与选择__________________________________________________ 31.1设计要求_________________________________________________________ 31.2系统总体结构框图_________________________________________________ 31.3方案比较与选择___________________________________________________ 31.3.1逆变电路类型的选择 ___________________________________________________ 31.3.2PWM控制信号的产生方式选择__________________________________________ 41.3.3单片机类型选择 _______________________________________________________ 5 2单元电路设计____________________________________________________ 52.1逆变电路_________________________________________________________ 52.1.1驱动电路__________________________________________________________ 52.1.2逆变放大电路______________________________________________________ 62.2过流保护电路_____________________________________________________ 7 3软件设计________________________________________________________ 8 4系统测试及改进方案______________________________________________ 94.1测试使用的仪器___________________________________________________ 94.2指标测试与测试结果_______________________________________________ 9 5结论____________________________________________________________ 9参考文献____________________________________________________________ 9附录1 主要元器件清单 _______________________________________________ 9附录2 程序清单 _____________________________________________________ 9附录3 印制版图 _____________________________________________________ 9附录4 系统使用说明 _________________________________________________ 91方案论证与选择1.1设计要求设计并制作一个PWM逆变电路，要求由24V蓄电池供电，输出220V、50Hz 的交流正弦信号，具有过流等保护功能。
(完整word版)单相桥式pwm逆变电路
单相桥式PWM逆变电路发布: 2011-9-6 | 作者: —— | 来源:luliangchao| 查看: 473次| 用户关注：单相桥式PWM逆变电路结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明工作时V1和V2通断互补，V3和V4通断也互补。
以uo正半周为例，V1通，V2断，V3和V4交替通断。
负载电流比电压滞后，在电压正半周，电流有一段区间为正，一段区间为负。
负载电流为正的区间，V1和V4导通时，uo等于Ud。
V4关断时，负载电流通过V1和VD3续流，uo=0负载电流为负的区间，V1和V4仍导通，io为负，实际上io从VD1和VD4流过，仍有uo=Ud。
V4关断V3开通后，io从V3单相桥式PWM逆变电路结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明工作时V1和V2通断互补，V3和V4通断也互补。
以uo正半周为例，V1通，V2断，V3和V4交替通断。
负载电流比电压滞后，在电压正半周，电流有一段区间为正，一段区间为负。
负载电流为正的区间，V1和V4导通时，uo等于Ud 。
V4关断时，负载电流通过V1和VD3续流，uo=0负载电流为负的区间，V1和V4仍导通，io为负，实际上io从VD1和VD4流过，仍有uo=Ud 。
V4关断V3开通后，io从V3和VD1续流，uo=0。
uo总可得到Ud和零两种电平。
单相桥式PWM逆变器电路图原理分析继上篇文章的介绍，本章我们将着重单相桥式逆变器电路图。
从原理上剖析该逆变电路的工作流程，让广大电子爱好者能得到帮助和启示，下面我们详细讲述这一原理。
图1是采用电力晶体管作为开关器件的电压型单相桥式逆变电路，设负载为电感性，对各晶体管的控制按下面的规律进行：在正半周期，让晶体管V1一直保持导通，而让晶体管V4交替通断。
当天V1和V4导通时，负载上所加的电压为直流电源电压Ud 。
当V1导通而使V4关断后，由于电感性负载中的电流不能突变，负载电流将通过二极管VD3续流，负载上所加电压为零。
三相桥式PWM逆变电路解析
湘潭大学课程设计报告书题目：三相桥式PWM逆变电路设计学院信息工程学院专业自动化学生同组成员指导教师课程编号课程学分起始日期目录一、课题背景 (1)二、三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求 (2)三、SPWM逆变器的工作原理 (3)1.工作原理 (4)2.控制方式 (5)3.正弦脉宽调制的算法 (8)四、MATLAB仿真分析 (17)五、电路设计 (11)1.主电路设计 (11)2.控制电路设计 (12)3.保护电路设计 (14)4.驱动电路设计 (15)六、实验总结 (21)附录 (22)参考文献 (23)三相桥式SPWM逆变电路设计一、课题背景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。
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。
该调制方法的最大缺点是它的6个功率管都工作在较高频率(载波频率)，从而产生了较大的开关损耗，开关频率越高，损耗越大。
本实验针对正弦波输出变压变频电源SPWM 调制方式及数字化控制策略进行了研究，以SG3525为主控芯片，以期得到一种较理想的调制方法，实现逆变电源变压、变频输出。
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。
PWM逆变电路
PWM逆变电路以下是为大家整理的pwm逆变电路的相关范文，本文关键词为pwm,逆变,电路,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在教育文库中查看更多范文。
1pwm控制的基本原理理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
图6-1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理：分别将如图6-1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图6-2a所示。
其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图6-2b所示。
从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
图6-2冲量相同的各种窄脉冲的响应波形双极性pwm控制方式（三相桥逆变）：见图6-7。
三相pwm控制公用uc，三相的调制信号uru、urV和urw依次相差120°。
u相的控制规律：当uru>uc时，给V1导通信号，给V4关断信号，uun′=ud/2，当uru VD1(VD4)导通。
uun′、图6-7三相桥式pwm型逆变电路uVn′和uwn′的pwm波形只有±ud/2两种电平，uuV波形可由uun′-uVn′得出，当1和6通时，uuV=ud，当3和4通时，uuV=－ud，当1和3或4和6通时，uuV=0。
波形见图6-8。
输出线电压pwm波由±ud和0三种电平构成，负载相电压pwm波由(±2/3)ud、(±1/3)ud和0共5种电平组成。
图6-8三相桥式pwm逆变电路波形最后，小编希望文章对您有所帮助，如果有不周到的地方请多谅解，更多相关的文章正在创作中，希望您定期关注。
单相正弦波PWM逆变电路仿真报告(Simulink)
单相正弦波PWM逆变电路仿真报告1. 仿真目的：通过对单相SPWM逆变电路不同控制方式的仿真研究，进一步理解SPWM 控制信号的产生原理，单极性、双极性控制方式的原理及不同、载波比与调制深度不同对逆变电路输出波形的影响等。
2. 仿真原理：2.1 单相桥式逆变电路图1 所示为单相桥式逆变电路的框图，设负载为阻感负载。
在桥式逆变电路中，桥臂的上下两个开关器件轮流导通，即工作时V1 和V2 通断状态互补，V3 和V4 的通断状态互补。
下面将就单极性及双极性两种不同的控制方法进行分析。
图1 单相桥式PWM逆变电路2.2 不同控制方式原理2.2.1 单极性控制方式调制信号u r为正弦波，载波u c在u r的正半周为正极性的三角波，在u r的负半周为负极性的三角波。
在u r的正半周，V1保持通态，V2保持断态，在u r>u c 时使V4导通，V3关断，u0=U d; 在u r<u c时使V3导通，V4关断，u0=0; 在u r 的负半周，V1保持断态，V2保持通态，在u r<u c时使V3导通，V4关断，u0=-U d; 在u r>u c时使V4导通，V3关断，u0=0。
这样就得到了SPWM波形u0。
图2 单极性PWM控制波形2.2.2 双极性控制方式采用双极性方式时，在u r的半个周期内，三角波不再是单极性的，而是有正有负，所得的PWM波也是有正有负。
在u r的一个周期内，输出的PWM波只有两种电平，而不像单极性控制时还有零电平。
在u r的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。
即u r>u c时，给V1和V4导通信号，给V2和V3以关断信号，如i0>0，则V1和V4通，如i0<0，则VD1和VD4通，不管哪种情况都是输出电压u0=U d。
u r<u c时，给V2和V3导通信号，给V1和V4以关断信号，这时如i0<0，则V2和V3通，如i0>0，则VD2和VD3通,不管哪种情况都是输出电压u0=-U d。
基于PWM逆变器的设计与仿真
基于PWM逆变器的设计与仿真基于PWM逆变器的设计与仿真，是指利用脉宽调制（PWM）技术来实现电力逆变器的设计，并通过仿真软件进行仿真验证。
逆变器是将直流电转换成交流电的设备，广泛应用于交流电源的供给、电力变频调速和电力质量控制等领域。
而PWM逆变器则是通过脉宽调制技术来实现电力逆变器的一种高效、精确的实现方式。
在PWM逆变器的设计与仿真中，首先需要选择合适的拓扑结构。
常见的PWM逆变器拓扑有单相单桥逆变器、单相全桥逆变器、三相单桥逆变器和三相全桥逆变器等。
选择不同的拓扑结构，会对逆变器的性能指标、功率因数和谐波等方面产生不同的影响。
其次，需要设计逆变器的控制系统。
逆变器控制系统主要包括脉宽调制控制方法、电流控制方法和电压控制方法等。
脉宽调制方法是通过调节开关器件的导通时间来控制输出的交流电压波形，常用的调制方法有基波脉宽调制、谐波脉宽调制和交叉相消脉宽调制等。
电流控制方法是通过控制群极坐标和空间向量斑图，使逆变器的输出电流满足要求。
电压控制方法是通过控制逆变器的输出电压和频率，来满足电力质量等应用需求。
设计好逆变器的拓扑结构和控制系统后，就可以进行仿真验证了。
利用仿真软件，可以通过建立逆变器的数学模型，设置逆变器的参数和控制策略，对逆变器进行仿真运行。
通过对逆变器的电压、电流、功率因数、谐波等指标进行仿真分析，可以评估逆变器的性能。
同时，仿真还可以用来优化逆变器的设计，调整参数和控制策略，以达到更好的性能要求。
在基于PWM逆变器的设计与仿真中，还需要考虑逆变器的电路拓扑、开关器件的选择、滤波器的设计和保护措施等方面。
逆变器的电路拓扑应该满足需求，开关器件应具备较高的开关速度和耐受电压，滤波器可以用来改善输出波形的质量，保护措施可以防止逆变器出现故障和损坏。
综上所述，基于PWM逆变器的设计与仿真是一个涉及多个方面的综合性工作。
需要选择合适的拓扑结构和控制系统，进行仿真分析并进行优化设计，以实现逆变器的高效、稳定和可靠运行。
详解三相PWM逆变电源的主电路设计
详解三相PWM逆变电源的主电路设计详解三相PWM逆变电源的主电路设计随着电力电子技术的发展，逆变器的应用已深入到各个领域，一般均要求逆变器具有高质量的输出波形。
逆变器输出波形质量主要包括两个方面，即稳态精度和动态性能。
因此，研究既具有结构和控制简单，又具有优良动、静态性能的逆变器控制方案，一直是电力电子领域研究的热点问题。
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。
脉宽调制逆变技术1、PWM 的基本原理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. 2 脉宽调制的分类：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；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. 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. 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. 5 PWM 电路的调制控制方式1. 5.1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 。
1. 5. 2 PWM逆变电路的控制方式：根据载波和调制信号波是否同步，有异步调制和同步调制两种控制方式：异步调制控制方式，当载波比不是3 的整数倍时，载波与调制信号波就存在不同步的调制；二、同步调制控制方式，在三相逆变电路中当载波比为3的整数倍时，载波与调制信号波能同步调制。
(完整)单相正弦波PWM逆变电路
一、实验目的1、用MATLAB对单相正弦波PWM逆变电路进行仿真，讨论载波信号、调制信号对输出电压、电流、谐波以及谐波畸变率的影响.2、主要讨论载波比、调制深度对输出电压、电流、谐波以及谐波畸变率的影响。
二、实验原理1、PWM控制的基本原理PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术,将宽度变化的窄脉冲作为驱动信号，其控制的基本原理是面积等效原理，即:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积.效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段常接近，仅在高频段略有差异。
如图1—1为PWM波等效为正弦波，2-1a中把正弦波分成N等分，就可以把正弦波看成是由N个彼此相连的脉冲序列组成的波形，这些脉冲的宽度相等，都为π/N，但幅值不相等。
如果把这一系列的窄脉冲用等幅而不等宽的矩形窄脉冲代替,使矩形脉冲的中点与相应的正弦脉冲部分的中点重合,且使矩形脉冲与相应的正弦脉冲的面积相等,且宽度是按正弦规律变化的如图2—1b，由面积等效原理可知,PWM波和正弦波是等效的。
这种脉冲宽度按正弦规律变化和正弦波等效的PWM波形叫做SPWM.图2—1 SPWM波等效为正弦波2、电路结构及控制方法2.1单相SPWM逆变电路结构图2-2单相SPWM 逆变电路2.2 单相SPWM 逆变电路控制方式图2-3单极性SPWM 控制方式波形 图2—4双极性SPWM 控制方式波形对于单极性SPWM ，如图2-3所示，在Ur 和Uc 焦点的时刻控制IGBT 的通断.在Ur 的正半周,VT1保持通态，VT2保持断态,当Ur 〉Uc 时使VT4导通，VT3关断，Uo=Ud ；当Ur<Uc 时使VT4关断，VT3导通，Uo=0。
在Ur 的负半周，VT1保持断态，VT2保持通态，当Ur 〈Uc 时使VT3导通,VT4关断，Uo=—Ud;当Ur 〉Uc 时使VT3关断，VT4导通，Uo=0.对于双极性SPWM ，如图2-4所示，仍然在Ur 和Uc 焦点的时刻控制IGBT 的通断。
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系 专业 班 学号逆变器的仿真与特性研究作者单位：科技大学作者：健摘要：现在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是PWM型逆变电路。
为了对PWM 型逆变电路进行研究，首先建立了逆变器单极性控制所需的电路模型，采用IGBT 作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块对仿真波形进行了FFT分析（谐波分析）.关键词：SPWM；PWM；逆变器；谐波；FFT分析1 引言随着地球非可再生资源的枯竭日益以及人们对电力的日益依赖,逆变器在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色.近年来,PWM型逆变器的的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，并显示出其可以同时实现变频变压反抑制谐波的优越性,因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。
PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的成功应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
2PWM控制的基本原理PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形。
PWM控制技术的重要理论基础是面积等效原理，即：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
下面分析如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波。
把正弦半波分成N等分，就可以把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲序列所组成的波形。
如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，就可得到下图b所示的脉冲序列，这就是PWM波形。
像这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，也称为SPWM波形。
SPWM波形如下图所示：图（一）:单极性PWM 控制方式波形上图波形称为单极性SPWM 波形，根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM 波，即双极性SPWM 波形，而且这种方式在实际应用中更为广泛。
图（二）:双极性PWM 控制方式波形3 PWM 逆变电路及其控制方法PWM 逆变电路可分为电压型和电流型两种，目前实际应用的几乎都是电压型电路，因此主要分析电压型逆变电路的控制方法。
要得到需要的PWM 波形有两种方法，分别是计算法和调制法。
根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算PWM 波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到所需PWM 波形，这种方法称为计算法。
由于计算法较繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化。
与计算法相对应的是调制法，即把希望调制的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的PWM 波形。
通常采用等腰三角波作为载波，在调制信号波为正弦波时，所得到的就是SPWM 波形。
下面具体分析单相桥式逆变电路的单极性控制方式。
图（三）是采用IGBT 作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路。
O U d -U OtU d - U d图（三）：单相桥式PWM逆变电路单极性PWM控制方式：在u r和u c的交点时刻控制IGBT的通断。
ur正半周，V1保持通，V2保持断。
当u r>u c时使V4通，V3断，u o=U d 。
当u r<u c时使V4断，V3通，u o=0 。
ur负半周，V2保持通，V1保持断。
当u r<u c时使V3通，V4断，u o=-U d ;当u r>u c时使V3断，V4通，u o=0 。
这样就得到图一所示的单极性的SPWM波形。
4电路仿真及分析4.1单极性SPWM触发脉冲波形的产生：仿真图如下所示。
图（四）：单极性PWM逆变器触发脉冲发生电路在Simulink的“Source”库中选择“Clock”模块，以提供仿真时间t,乘以2∏f后再通过一个“sin”模块即为sinwt，乘以调制比m后可得到所需的正弦波调制信号。
三角载波信号由“Source”库中的“Repeating Sequence”模块产生,正确设置参数，三角波经过处理，便可成为频率为fc的三角载波。
将调制波和载波通过一些运算与比较，即可得出下图所示的单极性SPWM触发脉冲波形。
图（五）：单相桥式PWM逆变器V1触发脉冲波形（单极性SPWM波形）4.2 双极性SPWM触发脉冲波形的产生：仿真图如下所示。
图（六）：双极性PWM逆变器触发脉冲发生电路同上，在Simulink的“Source”库中选择“Clock”模块，以提供仿真时间t,乘以2∏f后再通过一个“sin”模块即为sinwt，乘以调制比m后可得到所需的正弦波调制信号。
三角载波信号由“Source”库中的“Repeating Sequence”模块产生,正确设置参数，便可生成频率为fc的三角载波。
将调制波和载波通过一些运算与比较，即可得出下图所示的双极性SPWM触发脉冲波形。
图（七）：单相桥式PWM逆变器V1触发脉冲波形（双极性SPWM波形）4.3单极性SPWM控制方式的单相桥式逆变电路仿真及分析4.3.1单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路主电路图如下所示：图（八）：单相桥式PWM逆变器主电路图将调制深度m设置为0.5，输出基波频率设为50Hz，载波频率设为基波的15倍，即750Hz，仿真时间设为0.04s，在powergui中设置为离散仿真模式，采样时间设为1e-005s，运行后可得仿真结果，输出交流电压，交流电流和直流电流如下图所示：图（九）：单极性SPWM方式下的逆变电路输出波形对上图中的输出电压uo进行FFT分析，得如下分析结果：图（十）：单极性控制方式下输出电压的FFT分析由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=15时，输出电压的基波电压的幅值为U1m=150.9V，基本满足理论上的U1m=m*Ud(即300*0.5=150)。
谐波分布中最高的为29次和31次谐波，分别为基波的71.75%和72.36%，考虑最高频率为4500Hz时的THD达到106.50%。
对输出电流io进行FFT分析，得如下分析结果：图（十一）：单极性控制方式下输出电流的FFT分析由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=15时，输出电流基波幅值为128.2A，考虑最高频率为4500Hz时的THD=13.77%，输出电流近似为正弦波。
改变调制比m和载波比N，如增大m和N，可以有效减小输出电压和输出电流的谐波分量。
4.3.2 双极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路双极性SPWM控制方式下的单相桥式逆变电路主电路与图（八）相同，只需把单极性SPWM发生模块改为双极性SPWM发生模块即可。
参数设置使之同单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路相同，即将调制深度m设置为0.5，输出基波频率设为50Hz，载波频率设为基波的15倍（750Hz），仿真时间设为0.06s，在powergui中设置为离散仿真模式，采样时间设为1e-005s，运行后可得仿真结果，输出交流电压，交流电流和直流侧电流如下图所示：图（十二）：双极性SPWM方式下的逆变电路输出波形同样，对上图中的输出电压uo进行FFT分析，得如下分析结果图（十三）：双极性控制方式下输出电压的FFT分析由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=15时，输出电压的基波电压的幅值为U1m=152V，基本满足理论上的U1m=m*Ud(即300*0.5=150)。
谐波分布中最高的为第15次和29、31次谐波，分别为基波的212.89%和71.65%、71.95%，考虑最高频率为4500Hz时的THD达到260.21%。
对输出电流io进行FFT分析，得如下分析结果：图（十四）：双极性控制方式下输出电流的FFT分析由FFT分析可知：在m=0.5,fc=750Hz,fr=50Hz，即N=15时，输出电流基波幅值为130.3A，考虑最高频率为4500Hz时的THD=34.15%，输出电流近似为正弦波。
改变调制比m和载波比N，如增大m和N，同样可以有效减小输出电压和输出电流的谐波分量。
4.3.3 单极性和双极性SPWM控制方式下的单相桥式逆变电路比较分析单极性SPWM控制方式输出波形和双极性SPWM控制方式输出波形的比较：在调制比m（0.5）、载波频率fc（750Hz）、调制波频率fr（50Hz）等均相同的情况下，单极性SPWM控制方式输出电压THD=106.5%，明显低于双极性SPWM控制方式输出电压的THD值（260.21%），且单极性方式下输出电压谐波次数较高，更容易滤除；单极性SPWM控制方式输出电流THD=13.77%，而双极性SPWM控制方式输出电压的THD=34.15%，即单极性方式下输出电流谐波含量明显更小，更接近于正弦波。
综上所述：单极性调制时的谐波性能要优于双极性调制方式。
5结论对于PWM控制方式的单相桥式逆变电路，即可以选用单极性SPWM控制方式，也可以选用双极性SPWM控制方式。
单极性SPWM信号发生电路比双极性的复杂一些，但与双极性SPWM控制方式相比，单极性SPWM在线性调制情况下的谐波性能明显优于双极性调制。
通过适当的参数设置，运用PWM控制技术可以很好的实现逆变电路的运行要求。
参考文献［1］林飞，杜欣，电力电子应用技术的MATLAB仿真，中国电力，2009.1 ［2］王兆安，进军，电力电子技术，机械工业，2009.5［3］维波，MATLAB在电气工程中的应用，中国电力，2007［4］汤才刚，朱红涛，莉，国桥，基于PWM的逆变电路分析，《现代电子技术》2008年第1期总第264期。