电气类毕业论文-----基于MATLAB的逆变电源研究

1、 1 目录 1 方案论证 . 2 1.1 设计实现要求 . 2 1.2 设计方案确定 . 2 2 原理简介 . 3 2.1 升压斩波电路 . 3 2.1.1 升压电路原理图 3 2.1.2 原理分析 3 2.2 三相电压型桥式逆变电路 . 4 2.2.1 逆变电路原理图 4 2.2.2 逆变电路原理 4 2.3 SPWM 逆变器的工作原理 . 5 2.4 Simulink 仿真环境 . 5 3 仿真建模 . 5 3.1 斩波电路仿真建模 . 6 3.2 逆变电路仿真建模 . 7 3.3 逆变电源仿真建模 . 8 4 仿真实现 . 9 4.1 斩波电路仿真实现 . 9 4.2 逆变电路仿真实现

2、10 4.3 逆变电源仿真实现 10 5 心得体会 12 参考文献 12 附录 2 逆变电源研究 1 1 方案论证方案论证 1.1 设计实现要求设计实现要求 本次设计要求对逆变电源进行Matlab仿真研究， 输入为100V， 输出为380V、 50Hz三相交流电，采用 PWM 斩波控制技术，建立 Matlab 仿真模型并得到实验 结果。 1.2 1.2 设计方案确定设计方案确定 由于要求的输出为 380V、50Hz 三相交流电，显然不能直接由输入的 100V 直流电逆变产生，需将输入的 100V 直流电压通过升压斩波电路提高电压，再经 过逆变过程及滤波电路得到要求的输出。根据课本所学的，可以采

3、用升压斩波电 路和三相电压型桥式逆变电路的组合电路， 将升压后的电压作为逆变电路的直流 侧，得到三相交流电，同时采用 PWM 控制技术，使其频率为 50HZ。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路分为脉冲宽度调制 （PWM） 、 频率调制和混合型三种。 在此使用第一种方法， 也是应用最多的方法。 通过控制开关器件的通断实现电能的储存和释放过程，输出信号为方波，调节脉 宽可以控制输出的电压的大小。 根据直流侧电源性质不同， 逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电 路。这里的逆变电路属电压型。采用等腰三角波作为载波，用 SPWM 进行双极 性控制。 该电路的输出含有谐波， 除了使波

4、形具有对称性减少谐波和简化控制外， 还需要专门的滤波电路进行滤波。滤波电路采用 RLC 滤波电路。 直流斩波电路采用 PWM 斩波控制， 输出的方波经过滤波电路后变为直流电 送往逆变电路。 逆变采用 PWM 逆变电路， 采用 SPWM 作为调制信号， 输出 PWM 波形，再经过滤波电路得到 380V、50Hz三相交流电。系统总体框图如图 1-1 所 示。 3 图 1-1 系统总体框图 最后通过 MATLAB 集成环境 simulink 进行仿真，验证结果。 2 2 原理简介原理简介 2.1 2.1 升压斩波电路升压斩波电路 2.1.1 2.1.1 升压电路原理图升压电路原理图 图 2-1 升压斩波电路原理图 2.1.2 2.1.2 原理分析原理分析 假设L值、C值很大，V 通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电 压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设 V 通的时间为ton， 此阶段L上积蓄的能量为EI1ton，V 断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。 设 V 断的时间为toff，则此期间电感