正弦波逆變器設(shè)計(已修改)
2025-07-12 05:43 本頁面
【正文】 正弦波逆變器逆變主電路介紹主電路及其仿真波形圖1主電路的仿真原理圖。上部分為輸出電壓波形，下面為電感電流波形。，從上到下分別為SSSS4的驅(qū)動信號，從圖中可以看出和理論分析的HPWM調(diào)制方式的開關(guān)管的工作波形向一致。 開關(guān)管波形，四個開關(guān)管工作在正半周期，S1和S3工作在互補的調(diào)制狀態(tài)，S4工作在常導(dǎo)通狀態(tài)，S2截止；在負(fù)半周期，S2和S4工作在互補的調(diào)制狀態(tài)，S3工作在常導(dǎo)通狀態(tài)，S1截止。，圖中從上到下分別為C3的電壓波形、C1的電壓波形、S3開關(guān)管的驅(qū)動波形，S1的驅(qū)動波形。從圖中可以看出在S1關(guān)斷的瞬間，輔助電容的電壓開始上升，完成充電過程，同時S3上的輔助電容完成放電過程，S3開通。，圖中從上到下分別為電感電流波形、S3驅(qū)動波形、S1驅(qū)動波形。從圖中可以看出當(dāng)S1關(guān)斷瞬間到S3開通的瞬間，電感電流為一恒值，S3開通后，電感電流不斷下降到S3關(guān)斷時的最小值，然后到S1開通之前仍然為一恒值，直到S1開通，重復(fù)以上過程。根據(jù)以上結(jié)論可以看出仿真分析狀態(tài)和前面的理論分析完全符合。2 濾波環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)計與仿真分析 輸出濾波電感和電容的選取 對逆變電源而言，由于逆變電路輸出電壓波形諧波含量較高，為獲得良好的正弦波形，必須設(shè)計良好的LC濾波器來消除開關(guān)頻率附近的高次諧波。濾波電容Cf是濾除高次諧波，保證輸出電壓的THD滿足要求。Cf越大，則THD小，但是Cf不斷的增大，意味著無功電流也隨之增加，從而增加了逆變電源的電容容量，同時會導(dǎo)致逆變電源系統(tǒng)體積重量增加，同時電容太大，充放電時間也延長，對輸出波形也會產(chǎn)生一定的影響。逆變橋輸出調(diào)制波形中的高次諧波主要降在濾波電感的兩端，所以L的大小關(guān)系到輸出波形的質(zhì)量。要保證輸出的諧波含量較低，濾波電感的感值不能太小。增加濾波器電感量可以更好地抑制低次諧波，但是電感量的增加帶來體積重量的加大。不僅如此，濾波電感的大小還影響逆變器的動態(tài)特性。濾波電感越大，電感電流變化越慢，動態(tài)時間越長，波形畸變越嚴(yán)重。而減小濾波電感，可以改善電路的動態(tài)性能，則使得輸出電流的開關(guān)紋波加大，必然增大磁滯損耗，波形也會變差。綜合以上的分析，在LC濾波器的參數(shù)設(shè)計時應(yīng)綜合考慮。 ，電感的電抗,隨頻率的升高而增大。電容的電抗為，隨頻率的升高而減小。所對應(yīng)的頻率為諧振頻率，即。設(shè)逆變器輸出電壓的基波頻率為，開關(guān)頻率為，則有。由于，故，電感對基波信號的阻抗小，電容對基波分流信號很小，即基波器允許基波信號通過。由于，故，電感對開關(guān)頻率分量阻抗很大，電容對開關(guān)頻率分量分流很大，即濾波器不允許開關(guān)頻率分量通過，更不允許它的高次諧波分量通過。則
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