单相全桥逆变器matlab仿真

用MATLAB 仿真一个单相全桥逆变器，采用单极性SPWM 调制、双极性SPWM 调制或者单极倍频SPWM 调制的任意一种即可，请注明仿真参数，并给出相应的调制波波形，载波波形，驱动信号波形、输出电压（滤波前）波形。

本文选用双极性SPWM 调制。

1双极性单相SPWM 原理

SPWM 采用的调制波的频率为s f 的正弦波t U U s sm S ωsin =，s s f πω2=；载波c u 是幅值为cm U ，频率为c f 的三角波。载波信号的频率与调制波信号的频率之比称为载波比，正弦调制信号与三角波调制信号的幅值之比称为深度m 。通常采用调制信号与载波信号相比较的方法生成SPWM 信号.当Us>Uc 时，输出电压Uo 等于Ud,当Us

2 建立仿真模型

主电路模型

第一步设置电压源：在Electrical Sources 库中选用DC Voltage Source ，设置Ud =300V 。第二步搭建全桥电路：使用Universal Bridge 模块，选择桥臂数为2，开关器件选带反并联二极管的IGBT/Diodes ，构成单项全桥电路。第三步使用Series RLC Branch 设置阻感负载为1Ω，2mH ，并在Measurement 选项中选择Branch Voltage and current,利用multimeter 模块观察逆变器的输出电压和电流。电路如图所示。

图 单相全桥逆变逆变器电路图

双极性SPWM 信号发生器

在Simulink 的Source 库中选择Clock 模块，提供仿真时间t,乘以f π2后通过一个sin 模块即t ωsin ，乘以调整深度m 可获得所需的正弦调整信号。选择

Source库中的Repeating Sequence模块产生三角载波，设置Time Values 为[0 1/fc/4 3/fc/4 1/fc]，设置Output Values 为[0 -1 1 0]，生成频率为fc的三角载波。调制波和载波通过Simulink的Logic and Bit Operations 库中的Relational Operator 模块进行比较后得到4个开关信号。在图中Boolean 和Double由Data Type Conversion 模块进行设置后得到，NOT则使用Logic and Bit Operations库中的Logical operator模块。

为使仿真界面简单，参数易调修改，可对如图所示部分进行封装。选择Mask Subsystem 将信号发生器进行封装，设置m、f、fc三个参数，双击该模块可以更改参数值。电路如图所示。

图双极性SPWM信号发生器电路图

3仿真结果及分析

将调制深度m设为，输出基波频率为50Hz，载波频率为750Hz，将仿真时间设为，在powergui中设置为离散仿真模式，采样时间为10-5s，运行后得仿真结果，调制波波形和载波波形如图所示，驱动信号波形如图所示，输出电压和电流波形如图所示。

图调制波和载波波形

图驱动信号波形

图输出电流及电压波形

频谱图如图所示。

图 FFT分析频谱图