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1、基于 MATLAB 下的 SPWM 三相桥式逆变电路理论补充：逆变器工作原理：整个实验在三相桥式逆变电路下进行，如下图 1，电感电阻性负载，A、B、C 相的上下桥臂轮流导通。当 导通， 截止时，a 点1VT4电位位 Ud/2；当 导通， 截止时，a 点电位位-Ud/2。同理可得 b、c 点的电4VT1位。通过控制六个管子的导通时间，达到逆变效果。图 1 实验主电路PWM 是六个 VT 管子的触发信号，此信号是通过调制信号（即正弦波）和载波（三角波）的比较得到的，分析 管的通断情况：当正弦波 比三角载1VTru波 大的时候比较器输出 1， 导通，否则，比较器输出 0， 关断。同理cu 1VT导通
2、情况只要与 反相即可。4VTVT图 2 PWM 波生成原理简图仿真：1.主电路模块搭建：如图 3，输入直流电压源大小 ，输入部分为三相对称电感、电VUd250阻性负载，作星形连接，电阻取值大小为 ，电感取值 。RmHL01.图3 SPWM 三相桥式逆变仿真电路Universal Bridge 元器件说明图4 Universal Bridge模块和通用桥展开图Universal Bridge 模块的中文名是通用桥模块，它有 1 个桥臂、2 个桥臂和3 个桥臂的选择。它的三个桥臂的展开图如下图 4 所示，当六列 PWM 信号输入通用桥的 g 端口时，通用桥会自动分配每一列的信号给每一个管子，控制该
3、管子的开闭。其输入的顺序是，第一列信号输入到 ，第二列信号输入到 ，1VT4VT第三列信号输入到 ，第四列信号输入到 ，第五列信号输入到 ，第六列3VT6 5信号输入到 。22.SPWM 生成模块由图 2 可知，当调制信号的正弦波 大于三角载波 时，逆变器输出高电rucu平，否则，输出低电平，可设计如图 5 触发电路，以 A 相电路上下桥臂为例。图5 SPWM 中A相的上下桥臂的输入信号图 5 中用了两个逻辑比较器 Relational Operator 来比较两列输入波形的大小，Relational Operator 的工作原理是，符合图中逻辑关系时，输出 1；反之，输出0。当调制比为 0.
4、8，载波比为 12，仿真时间为 时，有以下输出波形，如s04.图 6，第一栏为输入的调制波和载波信号，第二栏为 A 相电路上桥臂开关信号，第三栏为 A 相电路下桥臂开关信号，与上桥臂反相。同时可以看到，当调制波比三角载波大时上桥臂的开关信号为 1，开关管导通，当调制波比三角载波小时上桥臂的开关信号为 0，开关管关闭，上下桥臂交替导通，形成逆变。图 6 M=0.8，C=12 时 A 相上下桥臂的开关信号整个仿真电路如图 7，左边的三个模块是 SPWM 的生成模块，六列信号输入到通用桥中，控制通用桥内管子的导通顺序。主电路电感为 0.02H，电阻为 2。图 7 完整电路仿真图参数的设置A 相正弦模
5、块设置，幅值为 0.8，频率为 100*pi，初相位为 0.图 8 A 相正弦模块同样 B、C 相只需要设置初相位时有个 120的差值就可以了，注意，在MATLAB 中要把 120转换为弧度输入，即为 pi/3。载波设置，三角模块是一个时间值对应一个幅值的大小的，至于载波频率是多少，根据实验需要，读者可以自己改。图 9 三角载波设置万用表参数设置三个万用表参数设置如下（可拉大看） ，第一个测的是负载相电压，第二个和第三个测的都是相电流，第二个是把电流分别用示波器展开看，第三个是把三个电流在同一示波器下显示。图 10 万用表的参数设置仿真结果仿真时调整算法为 ode45，仿真步长为可变步长，最大步为 1e-5，最小步为 1e-6，仿真时间为 0.08s。如下图 11 所示。图 11 算法参数设置为了便于分析，本论文的仿真结果均经过顺序调整，使得第一个图均为初相位为 0 的正弦波形。图12 相电压 、 、 波形图anUbcn图13 三相电流波形图图14 三相电流波形在同一坐标下显示图分析所得到的相电压波形有正弦的趋势，但谐波含量还是比较高，这时因为没有滤波电路的缘故。仿真结果达到预期效果。
