电子技术设计和应用电子设计和应用电子技术O. 3969 / j. issn. 1000—0755.201 5.03.020 MATLAB中的单相全桥逆变器电路建模与仿真杨露容军刘凯周雷李仁贵(湖南工学院信息与通信工程学院，湖南岳阳)描述了全桥逆变器电路的工作原理，并在MATL AB / Simulink中给出了其仿真模型和仿真结果. 仿真结果表明，负载两端的电压波形为矩形波，负载两端的电流波形为不规则波形. 最重要的是通过仿真软件验证，当同时打开绝缘栅双极型晶体管(IGBT)时，负载两端的电压和电流波形方向相同；当二极管VD同时导通时，电压和电流波形方向相反，理论分析是完全一致的. 关键词: 单相全桥逆变电路电压源完全受控的设备；建模和仿真；基于MⅡABY的单P桥架和全桥逆变器电路的建模与仿真(信息与通信工程学院，湖南省科学技术研究院，湖南岳阳)摘要: 介绍了单相全桥逆变电路的工作原理，并给出了仿真模型和仿真方法. 基于MATLAB ／ S imulink的结果. 仿真结果表明，负载两端的电压波形为矩形波形，两端的电流波形为不规则波形. 最重要的是，仿真软件的工作原理是，在使用IG BT晶体管的情况下，负载两端的电流和电流均具有相同的方向. . 当V D的两个二极管导通时，电压和电流波形呈相反的方向，这与理论分析的结果是完全一致的. 功率: 单相和全桥电源电路；资金来源；完全控制的开发；建模与仿真； 0引言逆变器电路是将直流电转换为交流电的电路.

当交流侧连接到电网时，即交流侧连接到电源时，称为有源逆变器；当交流侧直接连接到负载时，称为无源逆变器. 逆变器电路被广泛使用. 在各种现有电源中，电池，干电池，太阳能电池等都是直流电源. 当需要这些电源来提供交流负载时，需要一个逆变器电路. 另外，用于交流电动机速度控制的逆变器，不间断电源，感应加热电源以及其他电力电子设备被广泛使用，其电路的核心是逆变器电路. 它的基本功能是将中间直流电路的直流电源输出转换为交流电源，该交流电源的频率和电压在控制电路的控制下可以任意调节. 本文详细介绍了单相全桥逆变电路的工作原理及其在MATLAB / Simulink中的建模和仿真. 1单相全桥逆变器电路的工作原理简介单相全桥逆变器电路(带感性负载)的原理图和工作波形分别如图1和图2所示. 该电路由直流电源DC和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)V】〜V 4组成，由二极管V D1-V D4，负载R，L和触发电路组成，在该电路中连接了大容量电容器C并联在直流电源DC两端形成电压源，目的是使电压不脉动. 图1]中的IGBT V和V 4，IGBT v 2和v各自形成一对桥臂，并且由于IGBT是完全受控的器件并且具有单向导电性，因此在触发脉冲的作用下，可以控制IGBT开和关.

现在详细描述其工作原理，假设在t]〜阶段: V]和V4首先导通，电流从电容器C的正端子流过v，流过负载R〜t1L，然后流过V，最后回到电容器C. 在负端，负载R和L两端的电流从左到右. 此时，负载R和L两端的电压为+ Ud. 在t 2〜t 3阶段: 关闭Vl〜1] V4，同时打开V2〜[1 V3，由于感性负载，此时电流不能突然，电流流向负极通过V D2，负载R和L和V D3最终到达电容器C的正极. 此时，负载R和L两端的电压为Ud，并且电感L中存储的能量为反馈到电容器C. 在ta〜t4阶段: 当电感器L中的能量完全释放时，V 2l nv 3正式导通，电流从电容器C的正极端子流过V和负载L #t1R，v 2，电子技术设计和应用电子技术设计和应用电子技术最终到达电容器C的负极，此时负载R和L两端的电压为. . 在t4〜t5阶段: 当V 2和V 3截止时，V 1和V 4导通，然后电流通过负载R和L流向电容器C VD的负端，然后流向VD，回到电容器C的正极. 此时，负载R和L两端的电压为+. 从以上分析可以看出全桥逆变电路工作原理，单相全桥逆变器电路的特点是: 有四个桥臂，由两个半桥电路组成，两对桥臂交替导通. 在180.

，只能通过更改DC电压来更改输出电压. 图1单相全桥逆变器电路原理图图2单相全桥逆变器电路的工作波形2 MATLAB / Simulink 2.1中的单相全桥逆变器电路的建模和仿真. 仿真模型MATL AB / Simulink中的单相全桥逆变器电路的仿真模型图如图3所示[2-4]. 图3中的模型主要由直流电源DC全桥逆变电路工作原理，IGBT，信号发生器和RLC负载等组成. 在该模型中，四个IGBT的驱动电路的设计是关键. 在这里，使用信号发生器(脉冲发生器)来促进产生4个IGBT V}〜V 4触发脉冲进行分析. 图2仿真模型的参数设置如下: 直流电压直流电压为100V: RLC负载仿真参数设置: R = 5f〜，L = 0.001H；信号发生器Q1和Q4的幅度为5v，周期为0 .04s，脉冲宽度为50％，Q2和Q3的幅度也为5V，周期为0.04s，脉冲宽度为50％，相位延迟为0.02s. 8 0图3单相全桥逆变器电路的仿真模型2.2仿真结果与分析单相全桥逆变器电路的仿真结果如图4至图6所示，其中图4为负载R和L输出图4(a)的电压和电流仿真波形是负载R和L在两个示波器上显示的电压和电流仿真波形，图4(b)是负载R * IL电压和电流仿真波形. 同一台示波器.

从图4(a)和(b)可以很容易地看出，负载R和L两端的电压模拟波形为标准AC矩形波，电压幅度为100V，与电源相同输入电压;但是负载R和L在L两端的电流波形是不规则的. 由于存在电感，波形的上升或下降更加平缓. 验证了电压型逆变器电路可以将直流电压变成矩形波，但是电流不能变成矩形波. (b)可以看出，当负载中的正负电流达到最大值时，负载电压仅由于电源给电感器充电而改变方向，电流达到最大值，然后负载电感器L开始工作释放能量. 如图5和图6所示为IGBT [VT]和V T4的电压和电流模拟波形，从图中可以看出，电压VT和VT的电压波形为矩形波，它们的电流与IGBT的电流波形相似. 负载R和L，但这是正的，因为IGBT是单相导通的，所以电流显示为正值. 图7和图8分别是二极管VD和VD的模拟电压和电流波形. 从图中可以看出，二极管VD和VD的电压和电流波形方向为负方向，这是因为IGBT [VT1]且当V T4断开且V T2和VL导通时，电流方向由于电感L的影响，不能立即改变. 电流流过二极管V D2和VD. 此时，电流的方向从电容器C的负极端子流经V D2和负载. R和L，VD最终到达电容器c的正极，此时负载R和L两端的电压为1.

当释放电感器L中的所有能量时，此时电流变为零，因此二极管VD，〜IV D截止，并且V T2和V T3立即导通. 由于V D2和VT并联，V D3与V T3并联，因此二极管VD和V D两端的电压为零. 直〜fl当V T 2和V T3关断时，二极管V D和V D承受反向电压，因此显示的电压波形为负电压，这​​与理论分析完全一致.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：

http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-261337-1.html