基于matlab的三相橋式pwm逆變電路40891(編輯修改稿)
2025-07-24 18:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為三相正弦波，各項相位互差，要從一相正弦波方便地得到其他兩相，必須把一個周期分成6的整數(shù)倍。由圖210可見，越大，輸出波形越接近正弦波。在每一個區(qū)段，等分成若干個等寬脈沖(N)，使這N個等寬脈沖面積等于這一區(qū)段正弦波面積。采用這種方法既可以提高開關(guān)頻率，改善波形，又可以減少計算新脈沖的數(shù)量，節(jié)省計算機(jī)計算時間。如圖210所示其正弦波面積為四、MATlAB仿真設(shè)計1） 主電路整個三相橋式PWM逆變電路的設(shè)計分為兩塊——主電路部分和控制電路部分。據(jù)原理圖1，在Simulink中搭建系統(tǒng)主電路如下圖所示。主要用到了simpowersystems工具箱和Simulink工具箱。圖中的逆變主電路用Universal Bridge 則更加簡單。圖中的變壓器起到隔離作用，使得spwm波和負(fù)載波形同時能測取。主電路原理圖如下：圖211 主電路原理圖2） 控制電路設(shè)計 控制電路原理如下：據(jù)自然采樣法，三個互差120o的正弦波與高頻三角載波進(jìn)行比較，每路結(jié)果再經(jīng)反相器產(chǎn)生與原信號相反的控制波，分別控制上下橋臂IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷。這樣產(chǎn)生的六路spwm波分別控制六個IGBT的通斷，從而在負(fù)載端產(chǎn)生與調(diào)制波同頻的三相交流電。圖中的三角載波用S函數(shù)產(chǎn)生。 圖212 三相橋式PWM逆變電路中的控制部分電路MATLAB仿真模型3） 仿真結(jié)果與分析產(chǎn)生頻率為30HZ時的實驗將控制電路中的三相正弦波函數(shù)發(fā)生器Sine Wave的頻率調(diào)為30HZ，即在頻率參數(shù)欄中輸入60*pi，則系統(tǒng)輸出頻率也應(yīng)為30HZ。仿真運行系統(tǒng)，顯示如圖213所示。圖213 頻率為30HZ仿真模型從圖213可以看出，’,uVN’,uWN’,第四路為濾波前的uVW，第五路為濾波后的uVW。產(chǎn)生頻率為50HZ時的實驗圖214 頻率為50HZ的仿真模型從圖214可以看出，即頻率為50HZ。產(chǎn)生頻率為100HZ時的實驗 圖215 頻率為100HZ的仿真模型從圖215可以看出，即頻率為100HZ。4） 濾波裝置圖216 LC濾波裝置 L為工頻電感，電感量可選為1～2mH。為減小噪聲，選閉合鐵芯，如OD型硅鋼鐵芯（400Hz）或鐵粉芯鐵芯C為工頻電容，可以選CBB6110181。F250VAC .帶濾波頻率為Hz，圖217帶濾波的電流,電壓帶濾波，為Hz，圖218 帶濾波的電流,電壓圖 加LC濾波裝置后發(fā)現(xiàn)輸出電流,調(diào)節(jié)信號波波的fo, 影響SPWM的頻率和脈寬改變IGBT導(dǎo)通時間，從而可改變輸出電壓電流頻率幅值。五、硬件實驗1. IGBT選擇逆變器允許輸出峰值電流為 Im=3Iom=3*= （41）所以開關(guān)管的電流定額可以選為600V。我們可以選30A，600V，TO247封裝的IGBT管，如三星公司的SGH30N60VFD、IR公司的IRGPC50KDHARRIS公司的HGTG27N60C3DR、IXYS公司的IXSH30N60AVI等。2. IGBT驅(qū)動保護(hù)電路選擇 本設(shè)計采用日本富士公司的EXB841（日本富士公司的EXB系列混合集成電路是生產(chǎn)的IGBT專用驅(qū)動芯片）高速集成芯片去驅(qū)動。它本身具有驅(qū)動電流放大能力，同時具有使控制電路和IGBT所在主電路間實現(xiàn)電流隔離的功能，還具有過電流保護(hù)功能。驅(qū)動芯片EXB841的控制原理EXB841的驅(qū)動主要有三個工作過程：正常開通過程、正常關(guān)斷過程和過流保護(hù)動作過程。14和15兩腳間外加PWM控制信號，當(dāng)觸發(fā)脈沖信號施加于14和15引腳時，在GE兩端產(chǎn)生約16V的IGBT開通電壓；當(dāng)觸發(fā)控制脈沖撤銷時。過流保護(hù)動作過程是根據(jù)IGBT的CE極間電壓Uce的大小判定是否過流而進(jìn)行保護(hù)的，Uce由二極管Vd7檢測。當(dāng)IGBT開通時，若發(fā)生負(fù)載短路
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