单相半桥逆变器
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一、 单相半桥逆变器
Vo(s)
图1 单相半桥逆变器拓扑结构
Vo(s)与Vi(s)之间的传递函数G(S):
R r S rC R L LCs r Ls CS
R CS R S G ++++=
++++=1)(1/11/11
)(2 （1） 当忽略滤波电感的等效电阻r 时，式（1）可以简化为：
11)(2++
=
S R
L
LCs S G （2）
双极性PWM 调制时，vi 可以表示为：
)12(2
-=
S U V dc
i （3
） 式（3）中S 为开关函数。当S1(或VD1)导通时，S=1；当S2(或VD2)导通时，S=0。显然，由于开关函数S 的存在，式（3）中vi 不连续。对式（3）求开关周期平均值，得到
)12(2)1(22)
(22-=--=--=D U D U D U T ton T U
ton U V dc dc dc dc dc i （4）
Vi 表示开关周期平均值，D 是占空比。
图2 占空比D 求取
)21(2tri
m tri m
tri
V v V v V D +=+= （5）
式中，m v 为参考正弦波信号；tri V 为三角载波峰值。把（5）带入（4）中得。
tri
m
dc
V v U V = （6）
所以有：
t r i
dc m V U v V
= （7） 因此，从调制器输入至逆变桥输入的传递函数为：
tri
dc
m i pwm V U s V s V K =
=
)()( （8） 从式（8）中可以看出，在SPWM 中，载波频率远高于输出频率时，逆变桥部分可以看成是一个比例环节，比例系数为K PWM 。结合式（1）和式（8）可以得到调制器输入至逆变桥输出的传递函数为：
tri dc
m i i o m O O V U R
r S rC R L LCs S V S V S V S V S V S V S G ++++=
==
1)(1)()()()()()()(2 （9）
图3 单相逆变器主电路等效框图
二、 单相全桥逆变器
Vo(s)
图4 单相全桥逆变器主电路等效框图
单相全桥逆变器推到过程略。
)12(-=S U v dc i )
12()2(2-=-=-=
D E U D U T T
U taon U V dc dc dc dc i
)
21(2tri
m tri m
tri
V v
V v V D +=+=
t r i m dc
V v U V 2= tri dc
m V U v V 2=
tri
dc
m i pwm V U s V s V K 2)()(=
=
三、 单相全桥逆变数学控制模型
图5 单相逆变器主电路控制框图
注意：单相半桥逆变器和单相全桥逆变器比较起来Udc 少1/2