并网逆变器SPWM控制方法的研究19页PPT

毕业设计说明书SPWM 逆变器控制技术研究专业 电气工程及其自动化学生姓名 赵进军班级 BMZ 电气071学号 0761402105指导教师 阚加荣完成日期2011年6月1日SPWM逆变器控制技术研究摘要：首先对逆变器控制的发展状况以及应用场合进行了概述，对逆变器的发展前景以及意义进行了略述，本设计采用脉宽调制式（SPWM）逆变器，采用电压瞬时值控制。

对各部分模拟单元电路进行了设计选取，介绍了各部分电路的工作原理和结构。

对电路芯片的选取，对LC低通滤波器进行了参数设计。

脉宽调制技术的触发脉冲由模拟电路生成，建立了逆变器的数学模型；对电压瞬时值内环，电压平均值外环控制参数进行了设计，并对PI控制器进行了设计；最后运用MATLAB进行了仿真，给出主电路，控制电路，低通滤波器的仿真模型，并给出了空载，阻性满载，感性满载，容性满载仿真波形。

并对系统性能进行了分析。

脉宽调制技术不但具有较高的功率因数和较好的输出波形而且即可以调节其输出电压的大小，又可以连续调节其输出功率，内环通过瞬时值控制获得快速的动态性能，保证输出畸变率较低，外环使用输出电压的平均值控制，具有较高的输出精度。

仿真结果证实了该逆变器具有开关频率固定，输出电压波形质量好，外特性较硬，输出电压随负载的变化很小。

关键词:瞬时值控制； SPWM ；逆变器；电压平均值反馈SPWM inverter control technology researchAbstract: First this article summarized the development of control for inverter as well as the applications and makes a rudeness statement of the prospects and significance of development of inverters. This strategy uses pulse width modulation technique and control the instantaneous value and then the simulation of electric circuit units are established to design and select each part. The structure and operating principle of the above-mentioned systems devices, selection of electric circuit chips, are introduced. The parameters of LC low-pass filter are designed. The SPWM signal is generated by electronic circuit. The simulation and mathematic model of inverters are established with Matlab6.5. The model included an instantaneous voltage inner-loop, control parameters of average voltage outer loop and PI controller. At last, simulated by using MATLAB, main electric circuit, control circuits, the simulation model of low-pass filter and no-load resistive full-load, perception full load the simulation waveforms of capacity full load have been given. Not only PWM technology has higher power factor and a good output waveforms but also can regulating its size of output voltage and output power. The inner loop can get a quick dynamics properties by controlling of instantaneous value. That makes the output distortion rats lower. It has higher precision by using the controlling of average value voltages.The simulation results confirmed that the switching frequency converter with a fixed output voltage of good quality and characteristics of hard, the output voltage with the load of little change.Key words: instantaneous control; SPWM; inverter; average voltage feedback目录1 前言 (1)1.1逆变器的发展状况 (1)1.2逆变器的发展趋势和前景 (2)2 课题研究的背景与意义 (2)2.1课题研究背景 (2)2.2课题研究的意义 (3)3 电路设计 (3)3.1主电路 (4)3.2基准正弦信号发生电路 (7)3.3控制电路设计 (7)3.4功率管的选取 (8)3.5驱动电路 (9)3.6保护电路 (10)3.6.1输入过流保护 (10)3.6.2输入过/欠压保护 (11)3.6.3输出过/欠压保护 (11)3.6.4保护电路的综合 (12)3.7低通滤波器设计 (12)4 控制参数设计 (14)4.1瞬时值内环参数设计 (15)4.2平均值外环设计 (18)5 仿真模型 (20)5.1系统性能分析 (23)5.2系统动态性能 (24)6 结束语 (24)6.1本课题的总结 (24)6.2存在的问题及进一步工作 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1 (28)附录2 (29)SPWM逆变器控制技术研究1 前言电力电子技术的发展迅速，对电气设备控制性能要求越来越高。

逆变器spwm的工作原理
逆变器是一种将直流电转换成交流电的电路，常用于太阳能电池板、电动车等领域。

逆变器的工作原理主要是通过PWM（脉宽调制）技术，将直流电转换成一定频率的交流电。

其中，SPWM（正弦波脉宽调制）是一种常用的PWM技术，它的原理是通过将直流电通过一个三相桥式逆变器进行开关控制，使其输出一定频率的三相交流电。

具体来说，SPWM技术通过将一个正弦波信号与一个三角波信号进行比较，从而得到控制逆变器开关的信号。

在SPWM技术中，正弦波信号的频率即为所需要的输出频率，而三角波信号的频率则为SPWM的调制频率。

逆变器会不断地比较正弦波信号与三角波信号的大小关系，根据比较结果来控制逆变器中的开关管开关状态，从而输出相应频率的交流电。

总的来说，逆变器SPWM技术的工作原理就是通过控制开关管的开关状态，将直流电转换成一定频率的交流电。

SPWM逆变电路原理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：对于大多数应用场合需要的是工频电源，例如我们的电冰箱，洗衣机，电风扇等都需要正弦波的220伏、50赫兹电源，各种动力设备，远距离输电也都需要正弦波的交流电。

更多的太阳能光伏发电装置输出的是正弦波交流电，目前生成正弦波仍采用前面介绍的全桥电路，只是对开关晶体管的控制采用PWM脉宽调制或移相控制或调频控制等方式。

这里仅介绍最常用的PWM脉宽调制方式。

面积等效原理转换把直流电转换成正弦波交流电是根据根据面积等效原理，在图1上图中的正弦半波（红线）分成n等份，把正弦半波看成是由n个彼此相连的矩形脉冲组成的波形，为简单清晰，划分为7等份。

7个脉冲的幅值按正弦规律变化，每个脉冲面积与相对应的正弦波部分面积相同，这一连续脉冲就等效正弦波。

图1 用面积等效原理转换为SPWM波形如果把上述脉冲序列改为相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲（图1下图），脉冲中心位置不变，并且使该矩形脉冲面积和上图对应的矩形脉冲相同，得到图1下图所示的脉冲序列，脉冲宽度按正弦波规律变化，这就是PWM波形。

根据面积等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的，图中红线就是该序列波形的平均值。

对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM 波形。

这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，也称SPWM波形。

要改变等效输出的正弦波的幅值时，只需按照同一比例系数改变上述各脉冲的宽度即可。

SPWM波形的生成输出SPWM波形仍需全桥逆变电路，在“光伏用DC-DC变换器”课件中已介绍过这种电路，通过控制开关晶体管的通与断在负载上产生交变电压，见图2。

s图2 全桥逆变电路的工作状态输出SPWM波形的矩形波必须生成序列的控制信号来控制桥式电路中开关晶体管的通与断，普遍使用的是调制法来生成控制信号，可采取单极性调制也可采用双极性调制来生成控制信号，下面介绍常用的单极性调制方式。