半桥变换器MATLAB
基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列MPPT仿真
基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列MPPT仿真史永胜;李娜;王雪丽【摘要】针对目前光伏阵列前级DC/DC变换器效率低的问题,采用了一种基于电流馈入型半桥变换器的电导增量法的方案,通过运用电流馈入型半桥变换器实现电气隔离和零电流,同时可以实现较大的电压增益并且实时追踪太阳能光伏的最大功率点.利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了光伏阵列的仿真模型,并根据仿真结果验证了所建模型的正确性;分析了最大功率跟踪(MPPT)实现的方法即选用电导增量法来实现,并搭建了MPPT模型;建立了基于电流馈入型半桥变换器的MPPT仿真模型,并对其在标准条件及外界温度、光照变化时做了详细的仿真,根据仿真结果可以验证电流馈入型半桥可以高效率的实现对最大功率的跟踪控制.%Aiming at the low efficiency of the current DC/DC converter of PV array,this paper presents a scheme of incremental conductance based on the current fed half bridge converter that can achieve electrical isolation and ZCS.At the same time,it can realize larger voltage gain and track solar photovoltaic maximum power point.First of all,the simulation model of PV array is established by Matlab / Simulink simulation software,and the correctness of the model is verified according to the simulation results.Secondly,the method of maximum power tracking (MPPT) is analyzed.And the MPPT model is built.Finally,the MPPT simulation model based on the current fed half-bridge converter is established and its simulation is carried out under the standard condition and the changes of environmental temperature and illumination.According to the simulation results,current-fed half-bridge can achieve high-efficiency tracking control of maximum power.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)011【总页数】5页(P94-97,102)【关键词】电流馈入型半桥变换器;电导增量法;光伏阵列【作者】史永胜;李娜;王雪丽【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021;陕西科技大学电气与信息工程学院,西安710021【正文语种】中文【中图分类】TM615在光伏发电系统中，光伏阵列输出特性具有非线性特性，其输出受光照强度、环境温度和负载情况等因素的影响。
电压型单相SPWM半桥逆变器电路仿真实验
电压型单相SPWM半桥逆变器电路仿真实验实验目的掌握电压型单相SPWM半桥逆变器仿真模型的建立及模块参数和仿真参数的设置。
理解电压型单相SPWM半桥逆变器的工作原理及仿真波形。
实验设备：MA TLAB/Simulink/PSB实验原理电压型单相SPWM半桥逆变器如图6-1所示。
图6-1 电压型单相SPWM半桥逆变器电路实验内容启动Matlab，建立如图6-2所示的电压型单相SPWM半桥逆变器结构模型图。
图6-2 电压型单相SPWM半桥逆变器模型双击各模块，在出现的对话框内设置相应的模型参数，如图6-3、6-4、6-5、6-6、6-7所示。
图6-3 直流电压源Ed/1-1模块参数图6-4 直流电压源Ed/1-2模块参数图6-5 通用桥模块参数图6-6 PWM发生器模块参数图6-7 负载模块参数系统仿真参数设置如图6-8所示。
图6-8 系统仿真参数运行仿真模型系统即可得到输出端负载电流和输出端负载电压的仿真波形，如图6-9所示。
图6-9 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为50Hz）在PWM发生器模块中，将半桥逆变器输出电压频率设置为200Hz，此时的仿真波形如图6-10所示。
图6-10 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为200Hz）改变PWM发生器模块的输出电压频率参数，或改变负载模块的参数，即可得到不同工作情况下的仿真波形。
例如将半桥逆变器输出电压频率设置为25Hz，此时的仿真波形如图6-11所示。
图6-11 电压型单相SPWM半桥逆变器仿真波形（输出频率为25Hz）实验总结1、 总结电压型单相SPWM 半桥逆变器的工作原理。
如上图。
采用双极性方式时，在r u 的半个周期内，三角波载波是有正有负，所得的PWM 波也是有正有负。
仍然在调制信号r u 和载波信号c u 的交点时刻控制各开关器件的通断。
在r u 的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。
即当r c u u >时，给1T 以导通信号，给2T 以关断信号，这时如o 0i >，则1T 通，如o 0i <，则1D 通，不管哪种情况都是输出电压o d u U =。
matlab在电路分析和仿真中的应用
MATLAB/SIMULNK的主要产品及其相互关系
2019/8/3
MATLAB的优点
• 1. 容易使用 • 2. 可以由多种操作系统支持 • 3. 丰富的内部函数 • 4. 强大的图形和符号功能 • 5. 可以自动选择算法 • 6. 与其他软件和语言有良好的对接性
2019/8/3
matlab自定义的函数文件称内置函数文件
调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入 口、出口参数即可。
例如：sin.m函数——用type sin查不到。
调用格式：y=sin(2*x)
1
实际应用中：
0.8
x=0:2*pi/180:2*pi;
0.6
y=sin(2*x)
0.4
0.2
plot(x,y)
0
• 包含matlab语言代码的文件称为m文件，其 扩展名为m。
• 编辑m文件可使用各种文本编辑器。
2019/8/3
m文件的创建
• m文件的类型是普通的文本文件，我们可以 使用系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。 如dos下的edit，windows的记事本和word等。
• 具体的创建方法： 1. 在matlab命令窗
-0.2
2019/8/3
-0.4
-0.6
取R=255欧，L=125uH，C=6800pF，则：
H (s)
sRC s2LC sRC
1
85s2
1734000s 1734000s
1014
m文件如下： % LCR串联谐振电路 R=255; L=125*10^(-6); C=6800*10^(-12);
2019/8/3
使用帮助系统
半桥变换器课程设计
半桥变换器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解半桥变换器的基本工作原理，掌握其电路组成和各部分功能。
2. 学生能掌握半桥变换器的主要技术参数，并了解其适用范围。
3. 学生能运用半桥变换器的相关理论知识，分析实际电路问题。
技能目标：1. 学生能够独立完成半桥变换器电路的搭建和调试。
2. 学生能够运用所学知识，解决半桥变换器在实际应用中遇到的问题。
3. 学生能够通过实验和仿真，验证半桥变换器的工作原理和性能。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电力电子技术的兴趣和热情，增强对半桥变换器技术发展的关注。
2. 学生能够认识到半桥变换器在电力电子领域的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过合作学习和实验探究，培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。
课程性质：本课程为电力电子技术课程的一部分，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为高中二年级学生，已具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和探究欲望。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论和实验操作，培养学生的学习兴趣和实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论教学：- 介绍半桥变换器的基本工作原理，包括电路组成、工作过程和能量转换方式。
- 讲解半桥变换器的主要技术参数，如输入输出电压、频率、效率等，并分析其适用范围。
- 分析半桥变换器在实际应用中的优点和局限性，探讨其发展趋势。
2. 实践教学：- 指导学生搭建半桥变换器电路，进行调试和性能测试。
- 引导学生运用所学理论知识，解决实际电路中遇到的问题。
- 组织学生进行半桥变换器实验，验证其工作原理和性能。
教学大纲安排：第一课时：半桥变换器基本工作原理及电路组成第二课时：半桥变换器技术参数及适用范围第三课时：半桥变换器在实际应用中的优点与局限性第四课时：实践操作——搭建半桥变换器电路第五课时：实践操作——调试半桥变换器电路第六课时：实验与分析——验证半桥变换器工作原理和性能教材章节关联：本教学内容与教材中第四章“电力电子变换器”相关，具体涉及第四章第二节“半桥变换器”。
单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告
一、单相桥式半控整流电路（电阻性负载）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3u R2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（电阻性负载）4．小结尽管整流电路的输入电压U2是交变的，但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过，输出电压一个周期内脉动两次，由于桥式整流电路在正、负半周均能工作，变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过，消除了变压器的电流磁化，提高了变压器的有效利用率。
二、单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构L（2）工作原理1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L →R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（u d=u2）和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。
2.建模3．仿真结果分析α=30°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=60°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）α=90°单相桥式半控整流电路（阻感性负载）4．小结电路具有自续流能力，但实用中还需要加设续流二极管VD，以避免可能发生的失控现象。
三、单相桥式半控整流电路（带续流二极管）1．电路结构与工作原理（1）电路结构Tu2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLulidVDud（2）工作原理接上续流二极管后，当电源电压降到零时，负载电流经续流二极管续流，是桥路直流输出端只有1V左右的压降，迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流减小到维持电流以下，使晶闸管关断。
半桥变换器组合技术研究的开题报告
半桥变换器组合技术研究的开题报告一、选题背景及意义随着电子技术和信息技术的快速发展，电力电子技术的应用越来越广泛。
半桥变换器是一种常用的电力电子器件，可以通过控制开关管的导通和截止使直流电转化为交流电，具有体积小、效率高、控制方便等优点，被广泛应用于工业自动化、电力变换等领域。
但是，单个半桥变换器在高功率应用时存在一些问题，比如电压随着电流增大会提高等。
为了解决这些问题，多个半桥变换器可以进行组合，形成半桥变换器组合技术。
半桥变换器组合技术可以在满足电力电子器件功能的同时，提高稳定性和可靠性，增强了系统的智能控制，推动了电力电子技术的发展。
因此，对于半桥变换器组合技术的研究具有重要意义。
二、研究内容和目标本文将对半桥变换器组合技术进行研究，具体包括以下内容：（1）半桥变换器的工作原理和基本结构。
介绍半桥变换器的基本组成部分、工作原理和控制方式等。
（2）半桥变换器的问题及解决方法。
分析半桥变换器在高功率应用时存在的问题，探讨相应的解决方法。
（3）半桥变换器组合技术原理和应用。
研究半桥变换器多台组合的原理和应用，分析组合后的特点和优势。
（4）半桥变换器组合技术的控制方法。
探讨半桥变换器组合技术的控制方式，以实现电压和电流控制等控制目标。
本文旨在深入研究半桥变换器以及组合技术，通过模拟实验验证和理论计算，在提高稳定性和可靠性的前提下，探讨半桥变换器组合技术的应用前景，并为相关行业提供理论支持和技术参考。
三、研究方法本文将采用文献资料的调研方法，搜集相关文献，分析研究现有半桥变换器技术的发展现状、存在的问题以及解决方法，了解半桥变换器组合技术的原理和应用。
在此基础上，采用基于MATLAB仿真的方法，通过建立半桥变换器的Simulink模型和控制算法的编写，进行仿真分析，验证理论分析的有效性，并得出相对准确的结果。
同时，利用硬件平台（如Proteus、PSpice等）进行实物验证和实验。
四、预期结果1.掌握半桥变换器的基本原理和结构，理解设备的性能与特点，并了解它在电力电子中的主要应用。
基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析
基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析本文以MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包为平台，对桥式直流PWM 变换电路进行仿真分析文章对每个电路首先进行原理分析，进而建立相应的仿真模型，经过详细计算确定并设置仿真参数进行仿真，对于每次仿真结果均采用可视化波形图的方式直接输出。
在对仿真结果分析的基础上，不断优化仿真参数，使其最大化再现实际物理过程，并根据各个电路的性能进行参数改变从而观察结果的异同。
标签：SIMULINK；PWM；电路仿真1 桥式直流PWM变换电路简介桥式直流PWM变流器仿真实验是对全控型器件的应用。
实验电路中，前端为不可控整流、后端为开关型逆变器，此结构形式应用最为广泛。
逆变器的控制采用PWM方式。
对这个实验有所掌握的话，对后续课程设计直流调速系统也会有很大启发。
因为直流PWM-M调速系统近年来发展很快，直流PWM-M调速系统采用全控型电力电子器件，调制频率高，与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快，电动机转矩平稳脉动小，有很大优越性，因此在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
2 桥式直流PWM变换电路的工作原理本实验系统的主电路采用双极性PWM控制方式，其中主电路由四个MOSFET（VT1～VT4）构成H桥。
Ub1～Ub4分别由PWM调制电路产生后经过驱动电路放大，再送到MOSFET相应的栅极，用以控制MOSFET的通断。
在双极性的控制方式中，VT1和VT4的栅极由一路信号驱动，VT2和VT3的栅极由另一路信号驱动，它们成对导通。
控制开关器件的通断时间可以调节输出电压的大小，若VT1和VT4的导通时间大于VT2和VT3的导通时问，输出电压的平均值为正，VT2和VT3的导通时间大于VT1和VT4的导通时间，则输出电压的平均值为负，所以可以用于直流电动机的可逆运行。
3 计算机仿真实验（1）桥式直流PWM变换电路仿真模型的建立。
根据所要仿真的电路，在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。
PWM逆变器Matlab仿真
PWM逆变器Matlab仿真摘要在本设计中，⾸先，针对课设题⽬要求，进⾏了系统的总体⽅案选择，以及各功能模块的⽅案论证和选择。
选择通过升压斩波电路将输⼊直流电压升⾼，再利⽤全桥逆变⽅式将直流电转换成50HZ的交流电，控制部分采⽤PWM斩波控制技术。
接着，对各功能模块进⾏了详细的原理分析和电路设计，同时也对可能出现的直流不平衡等问题进⾏了考虑。
并最终通过MATLAB来实现PWM逆变器的仿真，并进⾏结果分析，得出系统参数对输出的影响规律。
经过理论分析设计以及MATLAB仿真两种⽅式，证明了本系统可以很好地实现将输⼊110V直流转换成220V、50HZ单相交流电的设计要求，另外本设计也按设计要求采⽤了PWM斩波控制技术。
关键词：逆变；PWM控制；MATLAB仿真；DC-DC；⽬录1.设计⽅案的论证与选择 (1)1.1总体设计思路 (1)1.2 DC-DC⽅案论证与选择 (1)1.3逆变主电路的⽅案论证与选择 (2)1.4 逆变器控制⽅法的论证与选择 (3)2.设计原理及实现⽅法 (4)2.1 升压斩波电路的设计 (4)2.2 全桥式逆变电路的设计 (5)2.3 PWM控制技术及SPWM波的⽣成 (6)2.3.1 PWM控制的基本原理 (7)2.3.2 SPWM法的基本原理 (7)2.3.3 规则采样法 (8)2.3.4单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (9)3.MATLAB仿真及结论分析 (11)3.1升压环节的建模与仿真 (11)3.2 制作并⽣成SPWM波形 (13)3.3 逆变环节的建模与仿真（⼀） (15)3.4 逆变环节的建模与仿真（⼆） (17)3.4.1载波频率与输出电压频率改变对波形的影响 (18)3.4.2 改变负载对输出的影响 (21)4.收获与体会 (25)5.参考⽂献 (26)PWM逆变器Matlab仿真1.设计⽅案的论证与选择1.1总体设计思路由于要求的输出为220V,50HZ单相交流电，⽽输⼊却是只有110V的直流电压，所以仅仅由逆变环节不能实现，⽽应该有升压环节。