H桥逆变器SPWMMATLAB仿真.docx

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H桥逆变器SPWMMATLAB仿真

MATLAB仿真技术大作业

题目：

H桥逆变器SPWM仿真

单相逆变器（H桥）。

直流电压500V，使用直流电压源模块；逆变器用UniversalBridge模块，器件选IGBT。

负载用阻感串联负载，电阻1，电感15mH。

使用三角波作为载波，载波频率750Hz，调制度0.8，基波频率50Hz。

仿真时间0.2秒，使用ode23tb求解器。

本次仿真关注稳态时的情况。

分析谐波成分时，取0.1秒之后的2个工频周期的波形进行分析，基波频率50Hz，最大频率3500Hz。

1、双极性SPWM仿真

采用双极性SPWM，完成以下内容：

（1）在同一副图中，画出载波与调制波的波形

；

（2）记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，采用Powergui模块中FFTAnalysis子模块进行谐波分析，

（3）

（a）分析基波电压是否与理论公式相符；

基本相符，理论值为500*0.8=400，实际值400.3，相对误差0.75%

（b）分析电压谐波成分，并给出结论；

谐波集中在载波频率（750hz）及其整数倍附近

（3）记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

谐波分析

负载电流谐波成分与电压基本一致。

2、单极性SPWM仿真

采用单极性SPWM，重复上述仿真，即，完成以下内容：

（1）在同一副图中，画出载波与调制波的波形；

（2）记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，采用Powergui模块中FFTAnalysis子模块进行谐波分析，

谐波分析

（a）分析基波电压是否与理论公式相符；

基本相符

（b）分析电压谐波成分，并给出结论；

谐波分别很散，与理论不符

（3）记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

（4）对比分析单极性SPWM，双极性SPWM输出电压谐波成分的特点，在相同LC滤波器参数时，其负载电流THD的情况。

单极性谐波应该少，实际仿真结果反而多？

3、级联H桥逆变器仿真

两个H桥级联，每个桥的逆变器参数都与前面的相同。

负载为阻感串联负载，电阻1，电感15mH。

两个H桥采用如下图所示调制方法，其中Vcr1，Vcr1-为上部H桥的载波，Vcr2，Vcr2-为下部H桥的载波，载波频率为750Hz；Vm为调制波，调制度0.8，基波频率为50Hz。

上部H桥脉冲产生条件为：

Vm>Vcr1时，Vg1=1，Vg2=0；Vm

下部H桥脉冲产生条件为：

Vm>Vcr2时，Vg1=1，Vg2=0；Vm

完成以下内容：

（1）记录每个H桥的输出电压波形；

上桥

下桥

（2）记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，并进行谐波分析；

（3）记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

（4）与1、2的仿真结果对比，可以得到什么结论？

级联使得输出电压和电流加倍，容量扩大至四倍。