PSIM仿真设计单相桥式SPWM逆变器

PSIM仿真设计单相桥式PWM逆变器

一、实验目的

1. 加深对SPWM基本原理的理解

2. 熟悉双极性脉冲宽度调制和捕虾笼单极倍频正弦脉宽调制的原理。

3. 掌握PSIM仿真软件基本操作并搭建单相SPWM仿真验证双极性脉冲宽度调制和单极倍频正弦脉宽调制；实验蔬菜包装盒验证单级倍频正弦脉宽调制的特点。

二、实验设备

表4-1 实验所需设备表

序号	型号	备注
1	三相逆变器试验模块PEK-130	该实验模块包含DSP控制模块、辅助电源模块、驱动电源与开关驱动器模块、JTAG刻录模块
2	4CH数字示波器	GDS-2204E(4CH, 200MHz)
3	直流电源供应器	PSW 160-7.2(160V, 7.2A)
4	单相交流被动式负载	GPL-100
5	Win7 64位操作系统的电脑一台	安装PSIM软件、CCS软件
6	万用表
7	U盘	容量不是特别大的，USB2.0的U盘，记录示波器波形

三、实验原理

(一)、单相桥式电路（H桥）拓扑及其工作原理

电压型全桥逆变电路共有四个开关管：T1、T2 、T3 、T4和四个续流二极管二极管D1、D2、D3、D4，如图4.1所示。当T1、T4导通时，Vab=VD；当T2、T3导通时，Vab=-VD；当T1、T3导通时Vab=0；当T2、T4导通时，Vab=0（其中T1、T2不能同时导通；T3、T信号转换器4不能同时导通）。因此控制四个社交游戏制作开关管的通断可以控制输出电压在VD、-VD、0之间变化。

(二)、SPWM 的原理

采样控制理论有一个重要的原理——冲量等效原理：大小、波形不相同的窄脉冲变量，例如电压V(t)，作用于惯性系统（例如RLC电路）时，只要它们的冲量，即变量对时间的积分相等，其作用效果相同。

图3-1 单相桥式逆变电路的拓扑结构

图3-2 用SPWM电压等效正弦电压

如果将图3-2所示的标准正弦波等分成很多份，那么一个连续的正弦波也可以看作是一系列幅值为正弦波片段的窄脉冲组成。如果每个片段的面积分别与①、②、③…所示一系列等宽不等高的矩形1-甲基环戊醇窄脉冲的面积相等，那么从冲量等效监控的观点看，由①、②、③…这些等宽不等高矩形脉冲波构成的阶梯波和标准正弦波是等效的。进一步，如果让图3-1所示逆变器产生如图3-2所示一系列幅值为±Ud的等高不等宽矩形电压窄脉冲，每个电压脉冲的面积（冲量）分别与①、②、③…面积相等，于是图3-2中的登高不等宽的脉冲电压和正弦电压也是冲量等效的。作用于R、L、C惯性系统后基本是正弦波。

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标签：电压模块脉冲正弦电路

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