Версия: матлаб2019b
1 Краткое введение в схему однофазного мостового инвертора напряжения
1.1 Инверсия
Инвертирование, то есть преобразование постоянного тока в переменный.
В схеме мостового инвертора: V1, V2, V3, V4 — IGBT, VD1, VD2, VD3, VD4 — диоды,
при включенных V1, V4 и выключенных V2, V3 напряжение нагрузки uo положительное,
при V1 , V4 В конце, когда V2 и V3 включены, напряжение нагрузки uo отрицательно.
Изменение частоты переключения двух наборов переключателей (V1, V4 как группа, V2, V3 как группа) может изменить частоту выходного переменного тока.
Это превращает постоянный ток в переменный.
VD1, VD2, VD3, VD4 — обратные диоды, которые могут сделать ток нагрузки io непрерывным.
1.2 Полный мост
- Всего четыре плеча моста можно рассматривать как комбинацию двух полумостовых схем;
- Две пары плеч моста включаются поочередно на 180°;
- Выходные сигналы напряжения и тока имеют ту же форму, что и полумостовая схема, но амплитуда удваивается.
1.3 Тип напряжения
- Сторона постоянного тока представляет собой источник напряжения или большой конденсатор, подключенный параллельно, а напряжение на стороне постоянного тока практически не имеет пульсаций.
- Из-за фиксирующего эффекта источника постоянного напряжения выходное напряжение представляет собой прямоугольную волну, а выходной ток отличается из-за разного импеданса нагрузки:
когда нагрузка резистивная, ток нагрузки io и uo имеют одинаковую форму волны и одинаковую фаза.
При резистивной и индуктивной нагрузке фаза io отстает от uo, и форма волны также отличается.
1.4 параметры
2 Моделирование при резистивной нагрузке
2.1 Принципиальная схема
2.2 Внутренние параметры модуля
Источник постоянного напряжения Udc = 20 В
Резистор R = 2 Ом
Приводная часть IGBT (θ=30°)
Обратите внимание на фазовую задержку
IGBT-привод S1:
Драйвер IGBT S2:
IGBT-привод S3:
Драйвер IGBT S4:
Приводная часть IGBT (θ=60°)
S1 и S2 такие же, как указано выше
IGBT-привод S3:
Драйвер IGBT S4:
2.3 Результаты моделирования
θ=30°
Напряжение:
Ток:
Под резистивной нагрузкой формы сигналов напряжения и тока одинаковы, цикл такой же, фаза такая же, но амплитуда различна.
θ=60°
Напряжение:
Текущий:
После изменения θ изменяются формы сигналов напряжения и тока.
3 Моделирование при резистивной нагрузке
3.1 Принципиальная схема
3.2 Внутренние параметры модуля
Источник постоянного напряжения Udc = 20 В
Резистор R = 2 Ом
Индуктор L = 20e-3H
Управляющая часть IGBT такая же, как и резистивная цепь.
3.3 Результаты моделирования
θ=30°
θ=60°
4. Загрузка ресурсов
Симуляция Simulink однофазной мостовой схемы инвертора напряжения
ссылка:
[1] Ван Чжаоань, Лю Цзиньцзюнь, Технология силовой электроники [M], Пекин: Machinery Industry Press, 2009.