桥式变换器的仿真
桥式可逆PWM变换器Matlab仿真
适用标准文案作业：桥式可逆 PWM 变换器的主电路由四个 IGBT 构成一个 H 桥，并且每一个 IGBT 上均反并联有电力二极管，电力二极管起到续流的作用采纳以下 2 种方式进行仿真，并进行比较剖析：Simulink 的 SimPowerSystemsOrCAD PSpice要求在文件组中画出详尽的原理图、给出元件的详尽模型和参数、仿真设置参数和仿真结果并进行剖析。
议论分类状况以下：（一）占空比为90％时对系统的剖析;（二）占空比为50％时对系统的剖析;（三）占空比为10％时对系统的剖析;在上边所分的三大类中，每一种又分为三小类。
进而对该系统的剖析尽量达到全面。
三小类为：①电动机所带负载为轻载时的状况；②电动机所带负载为适合负载时的状况；③电动机所带负载为重载时的状况；1、Simulink 的 SimPowerSystems（1）原理图以下列图所示（2）元器件参数设置脉冲发生器：逻辑算符：IGBT ：直流电机参数：直流电机的励磁电压110V ，励磁电流0.5A ，额定转速2400r/min ，负载转矩· m。
（一）、占空比为90％时对系统的剖析;电动机所带负载为轻载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适合负载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为重载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图能够看出，当占空比为90％时，电机的输出电压在不一样负载的状况下不受影响。
而转速在不一样的负载下是变化的，轻载时转速略高于额定转速；适合负载时为额定转速；重载时低于额定转速。
电机启动时会产生较大的电枢电流，当转速趋于安稳的时候电枢电流趋近于零。
转矩的变化跟电枢电流近似。
（二）占空比为50％时对系统的剖析;电动机所带负载为轻载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适合负载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为重载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图能够看出，当占空比为 50％时，电机的输出电压在不一样负载的状况下不受影响。
桥式变换器的仿真
目录摘要1 设计原理 (1)1.1 开关电源 (1)1.2半桥逆变器 (1)1.2.1半桥逆变器的概述 (1)1.2.2 半桥变换器的电路结构及作用 (2)1.2.3 半桥变换器的工作原理 (3)1.3 全桥变换器 (3)1.3.1全桥变换器的概述 (3)1.3.2 全桥变换器的结构及作用 (4)1.3.3 全桥变换器的工作原理 (5)2 仿真电路的设计 (6)2.1 半桥变换器仿真电路 (6)2.2 全桥变换器的仿真电路图 (8)3 仿真结果及分析 (10)4 小结 (13)参考文献 (14)桥式变换器的仿真1 设计原理1.1 开关电源开关稳压电源的种类很多，有BUCK变换器、BOOST变换器、BUCK/BOOST 变换器、正激变换器、反激变换器、推挽式变换器、半桥变换器、全桥变换器等，本次设计研究的是半桥和全桥变换器。
对开关电压的研究十分有意义，这是由于该开关电源有很多优越性：1、效率高。
开关电源的调整开关管工作在开关状态，截止期间，开关管无电流，因此不消耗功率，可大大提高效率，通常课达到80%~90%左右。
而传统的调整串联型稳压电源的晶体管一直工作在放大区，全部负载电流都通过晶体管，功耗就较大，因而效率很低，一般只在50%左右。
2、功耗小。
由于开关管在开关状态，功耗小，不需要采用打散热器。
而且功耗校使得机内温升低，周围环境不会长期工作在高温环境下而损坏，有利于提高整机的可靠性和稳定性。
3、稳定范围宽。
当开关电源输入电压在150~250V范围内变化时，都能达到很好的稳压效果，输出电压的变化在2%以下。
而且在输入电压发生变化时，始终能保持稳压电路的高效率。
因此开关稳压电源适用于电网电压波动很大的地区。
4、安全可靠。
开关稳压电路一般具有自动保护电路，当稳压电路、高压电路、负载出现故障或短路时，能自动切断电源，保护功能灵敏可靠。
1.2半桥逆变器1.2.1半桥逆变器的概述半桥逆变器实际上是由两个单端正激变换器组合而成的。
大作业-matlab三相桥式有源逆变电路的仿真
深圳大学实验报告课程名称：电力电子技术实验名称：三相桥式有源逆变电路得仿真学院：机电与控制工程学院组号：指导教师：报告人：学号：实验地点机电楼机房实验时间：2013 年 6 月13 日星期四实验报告提交时间：2013/6/18二、实验原理：所谓逆变，就就是要求把负载（电机）吸收得直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上就是三相桥式可控整流电路工作得一个特定状态，三相桥式逆变电路原理图如图1所示。
要使整流电路工作于逆变状态，必须有两个条件：(1)变流器得输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管得单向导电性，电流Id不能改变方向，为了实现有源逆变，必须去改变Ud 得电极性。
只要使变流器得控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接得直流电源E，并且直流电源E也要可以改变极性，并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
图（1）三相桥式有源逆变电路原理图三、实验仪器：电脑四、实验内容与步骤：、（1）建立一个新得模型窗口，命名为san。
（2）打开电源模块组,复制一个Three-Phase Source。
打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°)；打开电力电子模块组，复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中，选择Thyristor类型，桥得结构选择三相。
（3）打开附加模块组中得控制模块，复制一个同步六脉冲发生器Synchronized 6-Pulse Generator到窗口中。
从输入源模块组中复制两个常数模块constant到窗口中，一个常数设置为0，一个设置为30、从数学运算模块组中复制一个Gain模块，参数设置为10，即将六路脉冲放大了10倍，使触发脉冲得功率满足晶闸管触发要求；再复制三个电压表模块，将三相线电压同步。
（4）打开电源模块组，复制一个直流电源san窗口中，设置参数为50V。
双向全桥LLC谐振变换器的理论分析与仿真
Ｌ Ｃ谐 振 变 换 器 是 通 过 变 换 开 关 频 率 使 Ｌ Ｃ Ｌ Ｌ
１ 工作 原理
１１ 拓扑结 构与 分析 ．
本文 提 出的 双 向全 桥 Ｌ Ｃ谐 振 变换 器 拓 扑 结 Ｌ 构如 图 ２所 示 ，将 定 义 为原边 侧 电压 ， 定 Ｕ 到 Ｂ为 正 向传 输 ，
＜
． ．
时 ，功率 开 关 管处 于
＜
．
，时 ， 换 器 的 工作 状 态 ； 变
频率为 １２√ ， ＝／万 定义ＬＣ的谐振频率为 Ｌ
比较 特别 。 以同 时实现 开关 管 的 Ｚ Ｓ和整 流管 的 可 Ｖ
Ｚ Ｓ 减 少 了整 流二 极 管 因反 向恢 复产 生 的损 耗 ， Ｃ ， 是 变换 器 的推荐 工作 状态 。
器 工 作 在谐 振 频率 周 围 。 减少 小 负 载情 况 下开 关 以 频 率 的变化 。当开关 频率 ＞／时， ｒ 变换 器 的功率 开
（ ） 态 １ ０￡ １ 模 Ｏ～１ ）
ｔ时刻 ， 。和 Ｑ 。 Ｑ 开通（ 于 ｔ时刻 之 前其 反 并 由 。
５ ０
电
源
学
报
总第 ４１期 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
联 二 极管 已经导 通 ， 为 Ｚ Ｓ开 通）谐 振 电流 ｉ流 故 Ｖ ， ，
４ ０Ｖ， 。 １０Ｖ， 振频 率 ７ １０ｋ ｚ ０ Ｖ＝ ５ 谐 ： ２ Ｈ 。 ＝
．
经 Ｑ 。 Ｑ 和 。 。变压 器 副边 电压 的极性 为 上正 下 负 ，
整 流桥 中的二极 管 Ｄ 笠和 Ｄ ∞为负载 提供 能量 。 时 此 由于变 压器 副边 二极 管导 通 ， 电感 上 的 电压 被箝 位 至 Ⅳ ， 故 线 性上 升 ， 中 Ⅳ 为变压 器 匝 比。 其 电
开关磁阻电机H桥式功率变换器仿真研究
［５］ Ｈａｏ Ｃｈｅｎ， Ｘｉｎｇ Ｗａｎｇ， Ｈｕｉ Ｚｅｎｇ． Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｌｉｎｅａｒ Ｍａｃｈｉｎｅ［Ｃ］． Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ２００９，８３６－８４０． ［６］ 赵争鸣，刘建政，孙晓英等．太阳能光伏发电及其应用［Ｍ］．北京：科学出版社，２００５，１－１８． ［７］ 吕贝，邱海梅，张宇．太阳能光伏发电产业及现状［Ｊ］．华电技术，２０１０，３２（１）：７３－７６． ［８］ Ｃｈｅｎ Ｈａｏ． Ｔｈｅ Ｎｏｖｅｌ Ｗｉｎｄ Ｐｏｗｅｒ－Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］． Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ， Ｄｉｓｃｒｅｔｅ ａｎｄ Ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｓｅｒｉｅｓ Ｂ． ２００６， １１０８－１１１２． ［９］ 戴朝波，林海雪．电压源型逆变器三角载波电流控制新方法［Ｊ］，中国电机工程学报，２００３，２２（２）：９９－１０２． ［１０］ 郭小强，邬伟扬，赵清林．新型并网逆变器控制策略比较和数字实现［Ｊ］．电工技术学报，２００７，２２（５）：１１１－１１６． ［１１］ 陶永华，尹怡欣，葛芦生．新型ＰＩＤ控制及其应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９８，１－２６． ［１２］ Ｓｈｏｊｉ Ｆｕｋｕｋａ，Ｔａｋｅｈｉｔｏ Ｙｏｄａ．Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｃｕｒｒｅｎｔ－Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｏｄｅｌ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ２００１， ３７（３）：８８８－８９４． ［１３］ Ａｄｒｉａｎ Ｖ．Ｔｉｍｂｕｓ， Ｍｉｈａｉ Ｃｉｏｂｏｔａｒｕ， Ｒｅｍｕｓ Ｔｅｏｄｏｒｅｓｃｕ， Ｆｒｅｄｅ Ｂｌａａｂｊｅｒｙ． Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｏｌｅｒ ｆｏｒ Ｇｒｉｄ－Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ｉｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｃ］． Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ，２００６，１６０１－１６０６． ［１４］ Ｈａｎｊｕ Ｃｈａ，Ｔｒｕｎｇ－Ｋｅｉｎ Ｖｕ，Ｊａｅ－Ｅｏｎ Ｋｉｍ． Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｂａｓｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］． Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ａｎｄ Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ， ２００９，２１９８－２２０５ ［１５］ ＩＥＥＥ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ （ＰＶ） Ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］．ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．２０００，９２９－２０００． 作者简介： １．王小昆（１９８３－ ），男，中国矿业大学硕士研究生，主要从事光伏并网逆变系统及电力电子研究 通信地址：江苏徐州中国矿业大学文昌校区教四楼２０５Ｂ， 邮编２２１００８ ２．胡贤新（１９８６－ ），男，中国矿业大学硕士研究生，主要从事光伏并网逆变系统及电力电子研究 通信地址：江苏徐州中国矿业大学文昌校区教四楼２０５Ｂ， 邮编２２１００８ 开关磁阻电机Ｈ桥式功率变换器仿真研究 尹红梅 （中国矿业大学信电学院，江苏徐州， ２２１００８） 摘 要：功率变换器是ＳＲＤ系统的重要组成部分，本文分析了Ｈ桥型功率变换器主电路的结构和工作原理，然后根据电压平衡方程式编写了功率变换器的ｍ文件，进而建立起ＳＲＤ系统的仿真模型。
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SPW调制。
1双极性单相SPW原理SPWM采用的调制波的频率为f s的正弦波U s U sm Sin s t , s 2f s；载波U c 是幅值为U cm，频率为f c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SPW信号.当Us>Uc 时，输出电压Uo等于Ud,当UsvUc时，输出信号Uo等于-Ud.随着开关以载波频率fc轮番导通，逆变器输出电压不断在正负Ud之间来回切换。
2 建立仿真模型2.1 主电路模型第一步设置电压源：在Electrical Sources 库中选用DCVoltage Source，设置Ud=300X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1 Q, 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2.1 所示。
图2.1单相全桥逆变逆变器电路图2.2双极性SPW 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2 f 后通过一个sin 模块即sin t ，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 Sequenee 模块产生三 角载波，设置 Time Values 为［0 1/fc/4 3/fc/4 1/fc ］，设置OutputValues 为［0 -1 1 0］，生成频率为fc 的三角载波。
三相桥式有源逆变电路的仿真
2011-2012学年第二学期工作室项目研究报告研究题目：三相桥式有源逆变电路的仿真班级：姓名：同组人：指导教师：2012年6月10日1、前言通常把交流电能变换成直流电能的过程称之为整流，而把直流电能变换成交流电能的过程称之为逆变，它是整流的逆过程。
在逆变电路中，按照负载性质的不同，逆变分为有源逆变和无源逆变。
Matlab软件是一种用于科学工程的高级语言，也是当今控制系统设计与仿真中重要的工具软件，Matlab提供的仿真工具箱Simulink是一个功能十分强大的仿真软件，可以根据用户的需要方便地为系统建立模型，并且十分直观，仿真精度高，结果准确。
本次工作室项目主要对有源逆变电路进行讨论,并应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对三相全桥有源逆变电路进行建模,并对仿真结果进行了分析, 并得出了正确的仿真结果。
采用Matlab 来仿真电力电子技术课程中的传统实验,和传统的硬件实验对比,此实验方法有很大优越性。
2、变换器工作原理所谓逆变，就是要求把负载（电机）吸收的直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上是三相桥式可控整流电路工作的一个特定状态，三相桥式逆变电路原理图如图1所示。
要使整流电路工作于逆变状态，必须有两个条件：(1)变流器的输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管的单向导电性，电流Id不能改变方向，为了实现有源逆变，必须去改变Ud 的电极性。
只要使变流器的控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接的直流电源E，并且直流电源E也要可以改变极性，并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
图（1）三相桥式有源逆变电路原理图3、仿真模型的建立3.1三相半波可控整流及有源逆变电路的建模和参数设置（1）建立一个新的模型窗口，命名为YYNB。
（2）打开电源模块组,分别复制三个交流电压源到YYNB模型窗口中,重命名为Ua、Ub、Uc。
打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°)；打开电力电子模块组，复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中，选择Thyristor类型，桥的结构选择三相。
altiumdesigner实现三端口桥式直流变换器仿真
altiumdesigner实现三端口桥式直流变换器仿真摘要：1.引言2.Altium Designer 简介3.三端口桥式直流变换器原理4.仿真过程及结果5.总结正文：【引言】在电子电路设计中，变换器是一种重要的电源设备，可以将一种电压或电流转换为另一种电压或电流。
其中，三端口桥式直流变换器由于其高效率和灵活性，被广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍如何使用Altium Designer 软件实现三端口桥式直流变换器的仿真。
【Altium Designer 简介】Altium Designer 是一款专业的电子设计自动化（EDA）软件，可以用于设计、仿真和测试电子电路。
它提供了丰富的工具和功能，使得电子设计工程师可以高效地完成各种电子设计任务。
在本文中，我们将使用Altium Designer 的仿真功能，对三端口桥式直流变换器进行仿真。
【三端口桥式直流变换器原理】三端口桥式直流变换器是一种具有三个输入端和三个输出端的直流变换器。
它可以实现直流电压的升高、降低或反转。
其基本原理是利用四个开关器件，通过控制它们的开关时间，实现输入电压和输出电压之间的能量传递。
在仿真中，我们需要对开关器件的导通和截止进行精确的控制，以实现预期的输出电压。
【仿真过程及结果】首先，我们需要在Altium Designer 中创建一个新的仿真项目，并添加三端口桥式直流变换器的电路模型。
这个模型包括四个开关器件、四个电感和四个电容等元器件。
接下来，我们需要为每个开关器件设置合适的开关时间，以实现所需的输入和输出电压波形。
在完成电路搭建和参数设置后，我们可以启动仿真，观察输出电压波形是否符合预期。
如果结果不理想，我们可以通过调整开关时间或其他参数进行优化。
在经过多次调整后，我们最终可以得到一个性能优良的三端口桥式直流变换器仿真模型。
【总结】通过使用Altium Designer 软件，我们可以方便地实现三端口桥式直流变换器的仿真。
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目录摘要 (I)1 设计原理 (1)1.1 半桥变换器 (1)1.1.1 半桥逆变器的概述 (1)1.1.2 半桥变换器的电路结构及原理 (1)1.1.3 半桥变换器的输入输出关系式 (3)1.2 全桥变换器 (2)1.2.1全桥逆变器的概述 (2)1.2.2 全桥变换器的结构及原理 (2)1.2.3 全桥变换器的输入输出关系式 (2)2 仿真电路的设计 (2)2.1 半桥变换器仿真电路 (2)2.2 半桥变换器参数设置 (2)2.3全桥变换器仿真电路 (2)2.4 全桥变换器参数设置 (2)3 仿真结果及分析 (2)3.1 半桥电路仿真分析 (2)3.2 全桥电路仿真分析 (2)3.3 综合比较与分析 (2)心得体会............................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献.. (2)摘要随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
而开关电源实质上就是直流DC/DC转换器。
本设计采用的是隔离式DC/DC转换器。
将400V的直流电先进行逆变，通过变压器隔离变压后再进行整流，最后的得到接近于25V的直流稳压电源。
由于逆变主电路以及整流主电路的形式多种多样，本次设计中逆变主电路结构采用半桥式和全桥式两种，整流主电路采用全波整流和桥式整流，因此最后的方案有四种，分别是：半桥全波变换器，半桥桥式变换器，全桥全波变换器以及全桥桥式变换器。
这四种方案各有特色，也各有优缺点。
关键词：半桥变换，全桥变换，MATLAB仿真电力电子电路仿真1 设计原理1.1 半桥变换器1.1.1 半桥逆变器的概述半桥逆变器实际上是由两个单端正激变换器组合而成的。
其中一个桥臂由两个特性相同、容量相等的电容器承担，每个电容承担二分之一的电源电压；另一桥臂由两个受PWM信号控制驱动的功率开关管承担，故称为半桥逆变器。
输出从两桥臂的中点取出，或接高频变压器隔离变压。
两个PWM信号互补。
半桥电路输出端的电压波形幅值仅为直流母线电压值的一半，因此电压利用率低，且直流侧需要两个电容器串联，工作时还要控制两个电容器的电压均衡；但是在半桥电路中，可以利用两个大电容C1、C2自动补偿不对称波形，这是半桥电路的一大优点。
因此半桥电路常用于几千瓦以下的小功率逆变电路。
1.1.2 半桥变换器的电路结构及原理半桥逆变器结构如图1-1所示。
它由两个容值相等的电容C1和C2构成一个桥臂，开关管T1和T2及反并联二极管D1和D2构成另一个桥臂，两个桥臂的中点A和B为输出端，可以通过变压器变压输出，也可以由这两端直接等压输出。
当两只晶体管都截止时，其电压U C1=U C2=0.5U i。
当Tl导通时，电容C2将通过Tl、变压器初级绕组放电；同时，电容C1则通过输入电源、Tl和变压器的原边绕组充电。
中点A的电位在充、放电过程中将按指数规律下降，其值大小为ΔUi。
在Tl导通结束时，A点的电位为0.5Ui-ΔUi，且两只开关管全都截止。
两只电容和两只高压开关管的集射极间的电压基本上相等，都接近于输入电源电压的一半。
相反，T2导通时，C2放电、C1充电，A点的电位将增至0.5Ui+△Ui，即A点电位在开关过程中将在0.5Ui的电位上以±ΔUi的幅值进行指数变化。
图1-1 半桥逆变器主电路结构图半桥逆变器处于变压器的原边，要实现半桥变换需要同副边的整流电路配合，如下图1-2所示。
图1-2 半桥变换器主电路结构图副边电路的工作如下：当原边绕组N1导通时，副边绕组电压使二极管VD导通，此时副边绕组电路与正激变换器工作相似。
当副边绕组N1关断时，两个绕组电压均朝零变化。
副边回路电感L 反激，储能继续向负载供能。
当副边线圈电压降到零时，两个二极管都起着续流作用，且两者分得的电流近似相等。
在它们都导通时，副边电压钳位到零。
1.1.3 半桥变换器的输入输出关系式令变换器给定的输入直流电压为U i ，全桥变换器输出电压值为U 0，原边绕组匝数为N 1，副边绕组匝数为N 2，开关管的占空比表示为t on /T 。
当滤波电感L 的电流连续时TN N U U on 12i 0t = 如果输出电感电流不连续，输出电压U 0将高于上式的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下2i 120U N N U =1.2 全桥变换器1.2.1全桥逆变器的概述全桥变换器的电路相当于两组双管正激式变换器电路的组合。
两组的驱动PWM 脉冲是互补的。
它由四个开关管构成，每一个桥臂有两个开关管。
高频变压器的一次侧接在两桥臂的中点对角线上，在电路形式上像一个电桥，且每个桥臂均用有源功率开关期间开关器件组成，故称全桥变换器。
全桥变换器相对半桥电路虽然复杂一些，但在选用与半桥相同规格开关功率器件时，可获得两倍半桥电路的电压利用率以及输出功率。
由于开关管承受的电压应力低，因此全桥电路最适合于高输入电压大功率的应用场合。
其控制方式有双极性PWM控制、有限双极性PWM控制和移相控制。
1.2.2 全桥变换器的结构及原理全桥逆变器典型的主电路如图1-3所示。
把桥臂l和4作为一对，桥臂2和3作为另一对，成对的两个桥臂同时导通。
在0≤t≤T s/2期间，T1和T4有驱动信号导通时，T2和T3无驱动信号截止，u0=U d；在T s/2≤t≤T s期间，T2和T3有驱动信号导通时，T1和T4无驱动信号截止，u0=-U d。
因此输出电压u0是π弧度宽的方波电压，幅值为U d，如图1-4所示。
1-3 全桥变换器主电路结构图图1-4 全桥逆变电路而全桥变换器的主电路结构如下图1-5所示。
其输出绕组为中心抽头。
两个二极管构成桥式整流。
电感L 、电容C0构成输出高频滤波器，其纹波电压和电流的频率为二倍的开关频率。
串接在变压器一次绕组中的电容器C1，同半桥电路中的作用相同，用于隔离直流成分，防止磁饱和发生。
图1-5 全桥变换器主电路结构图1.2.3 全桥变换器的输入输出关系式令变换器给定的输入直流电压为U i ，全桥变换器输出电压值为U 0，原边绕组匝数为N 1，副边绕组匝数为N 2，开关管的占空比表示为t on /T 。
当滤波电感L 的电流连续时TN N U U on 12i 02t = 如果输出电感电流不连续，输出电压U 0将高于上式的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下i 120U N N U =2 仿真电路的设计2.1 半桥变换器仿真电路利用MATLAB进行半桥变换器的仿真，按下图2-1或2-2连线。
其中图2-1为半桥全波变换器仿真电路，图2-2为半桥桥式变换器仿真电路。
图2-1 半桥全波变换器仿真电路图2-2 半桥桥式变换器仿真电路2.2 半桥变换器参数设置首先，powergui模块的中的configure parameters的参数需设置如下图2-3所示，这是为了使仿真后所得示波器波形更加直观，也减少仿真所用时间。
图2-3 半桥电路powergui模块参数设置输入直流电源电压设置：设置输入直流电压为400VPulse Generator模块参数设置如下图2-4所示：图2-4 Pulse Generator模块参数设置变压器参数设置如下图2-5所示。
此为在全波整流中示意图，在桥式整流时，其变压比不变，只是副边变为一个输出。
图2-5 变压器参数设置2.3全桥变换器仿真电路用MATLAB中的simulink进行仿真，全桥变换器的仿真电路图同半桥相差不大，在增加桥臂的基础上修改变压器副边负载参数即可，其中驱动电路，Pulse Generator模块参数完全相同。
具体如图2-6，2-7所示。
其中图2-6为半桥半波变换器仿真电路，图2-7为全桥桥式变换器仿真电路。
图2-6 全桥全波变换器仿真电路图图2-7 全桥桥式变换器仿真电路2.4 全桥变换器参数设置全桥变换器的参数设置半桥变换时类似，为了得到不同的电压值以进行比较，变压器参数设置也相同所示。
而变压器副边的电感电容值则根据整流电路不同分别与半桥变换器对应相同。
3 仿真结果及分析3.1 半桥电路仿真分析在半桥电路中设置DC Voltage Source模块输出的直流电压大小为400V，可以得到如下图3-1和图3-2所示的输出电压波形。
图3-1 半桥全波变换器输出电压波形图3-2 半桥桥式变换器输出电压波形观察仿真输出电压可以看出两个仿真输出电压最终稳定在25V 左右。
为了验证仿真的准确性，接下来对其进行理论验证。
已知的输入直流电压为U i 为400V ，副边绕组匝数为与原边绕组匝数之比N 2/N 1=50/400=0.125。
且当占空比为50%时滤波电感L 的电流处在临界工作模式下，输出电压为：V U T N N U 254005.081t i on 120=⨯⨯== 仿真结果与理论推导结论符合。
3.2 全桥电路仿真分析在全电路中也设置DC Voltage Source 模块输出的直流电压大小为400V ，可以得到如下图3-3和3-4所示输出电压波形。
图3-3 全桥全波变换器输出电压波形图3-4 全桥桥式变换器输出电压波形观察仿真输出电压可以看出两个仿真输出电压最终稳定在50V 左右。
为了验证仿真的准确性，接下来对其进行理论验证。
已知的输入直流电压为U i 为400V ，副边绕组匝数为与原边绕组匝数之比N 2/N 1=50/400=0.125。
且当占空比为50%时，滤波电感L 的电流处在临界工作模式下，输出电压为：V U T N N U 5040025.081t 2i on 120=⨯⨯⨯=⨯= 仿真结果与理论推导结论符合。
3.3 综合比较与分析经过观察图3-1,3-2,3-3和3-4首先可以肯定的是全桥变换器的电压利用率是半桥变换器的两倍。
然后不难发现变换器全波整流和桥式整流都可以比较快速的得到输出最终平稳的直流波形，但是无论是半桥还是全桥，全波整流需要0.45秒左右才能达到稳定值，而桥式整流约在 0.2 秒左右时就达到稳定值，说明桥式整流的响应时间短，调节速度快。
但是全波整流最后达到的稳定值与预期相比十分接近，而桥式整流流最后达到的电压稳定值与预期值有一定的差距，这可能是由于桥式整流两个开关管压降造成的电压损耗较大造成的参考文献【1】杨荫福，段善旭朝泽云.电力电子装置及系统.北京：清华大学出版社，2006 【2】陈伯时.电力拖动自动控制系统.第3版.北京：机械工业出版社，2003 【3】边春元，宋崇辉.电力电子技术.北京：人民邮电出版社，2012【4】王兆安，黄俊.电力电子技术.第五版.北京：机械工业出版社，2009【5】魏连荣.电力电子技术及应用.北京：化学工业出版社，2010【6】王兴贵，陈伟，张巍.现代电力电子技术.北京：中国电力出版社，2010。