multisim仿真教程全桥dcac逆变电路.ppt

11.7 DC－AC全桥逆变电路 11.7.1 DC－AC全桥逆变电路工作原理 一个DC-AC全桥逆变电路原理图如图11.7.1（a）所示，图11.7.1（b）和（c）给出全桥逆变电路的各点电压及电流波形图。由图可见，控制信号uG1和uG3，uG4和uG2同相；uG1和uG3，uG4和uG2的相位互差180°。 全桥电路的桥中各臂在控制信号作用下轮流导通，当VT1和VT3同时处于通态时，VT2和VT4处于断态。电源电压为恒值，输出电压UO为交变方波电压，其幅值为UD。输出电压的频率由控制信号决定。将输出电压uO用傅立叶级数展开 其中基波分量uO1=UO1msinωt，基波的幅值和有效值为： 当VT1和VT3或VT2和VT4导通时，负载由电源获得能量；当VD1、VD3和VD2、VD4导通时，负载中电能反馈到Cd中，反并二极管和电容Cd为无功电流提供了通路。 当负载参数变化时，不会影响输出电压uO的波形，uO波形均为交变方彼；但负载电流iO的波形则与负载性质和参数有关。 在感性负载下，基波分量iO1将滞后于基波电压uO1某一电角度 。： 逆变电路输出功率的瞬时值Po为: 11.7.2 MOSFET DC－AC全桥逆变电路 一个MOSFET DC－AC全桥逆变电路如图11.7.2所示。图中，UD为输入电源，电压为100V。电压控制电压源VCVS1～VCVS4和脉冲电压源V1～V4组成MOSFET功率开关管驱动电路。VT1～VT4为MOSFET功率开关管，栅极受电压控制电压源VCVS1～VCVS4（uG1和uG3，uG4和uG2）控制，电压控制电压源VCVS1～VCVS4受脉冲电压源V1～V4控制。 用鼠标双击V1～V4，可以打开V1～V4的对话框，如图11.7.3所示，在对话框中可以修改脉冲宽度、上升时间、下降时间和脉冲电压等参数。VCVS1和VCVS3与VCVS2和VCVS4的相位互差180°。 应注意的是，触发脉冲周期是20ms（对应是360度，即2π）。修改Pulse Width（脉冲宽度）参数，可以改变MOSFET功率开关管的导通时间。控制导通角或触发角α是与Delay Time参数相对应，修改Delay Time参数即可修改触发角α。 例如当设置V1和V3 的Delay Time参数（即触发角α）为3ms时，应设置V2和V4 的Delay Time参数（即触发角α）为13ms（10ms对应π），使两者之间相差180度（π）。启动仿真，点击示波器，可以看见DC－AC全桥逆变电路的输出电压波形如图11.7.4所示。 在图11.7.2电路中增加滤波电感L1（1.0H）和电容C1（10μF），可以看见全桥逆变电路的输出的基波电压波形如图11.7.5所示，输出电压是一个正弦波。 * * 图11.7.1 DC-AC全桥逆变电路和电压电流波形 （11.7.1） （11.7.2） （11.7.3） 负载端的基波瞬时功率为: （11.7.4） （11.7.5） 图11.7.2 MOSFET DC－AC全桥逆变电路 （a）V2和V4对话框 （b） V1和V3对话框图 11.7.3 V1～V4的对话框 图11.7.4 DC－AC全桥逆变电路的输出电压波形