단상 PWM 인버터

설명

이 시스템은 단상 PWM 전압원 인버터를 나타내는 2개의 독립적 회로로 구성됩니다.

Half-Bridge Converter 블록과 Full-Bridge Converter 블록은 강제 정류 소자와 다이오드의 순방향 전압이 무시되는 IGBT/다이오드 쌍의 단순 모델을 모델링합니다.

컨버터는 PWM Generator 블록을 사용하여 개루프로 제어됩니다. 2개의 회로는 동일한 DC 전압(Vdc = 400V), 반송 주파수(1620Hz), 변조 인덱스(m = 0.8)를 사용합니다.

추가적인 신호 처리를 허용하기 위해, Scope 블록에 표시되는 신호는 시간 형식의 구조체로 ScopeDataForFFT라는 이름의 변수에 저장됩니다.

시뮬레이션

시뮬레이션을 실행하고 부하에 유입되는 전류와 PWM 인버터에 의해 생성된 전압을 관측합니다.

시뮬레이션이 완료되면 Powergui를 열고 FFT 분석을 선택하여 ScopeDataForFFT 구조체로 저장된 신호의 0~5000Hz 주파수 스펙트럼을 표시합니다. FFT는 t = 0.07 - 2/60에서 시작하는 2-사이클 윈도우(즉, 기록의 마지막 2개 사이클)에서 수행됩니다. 디스플레이를 클릭하고 마지막 2개 사이클의 주파수 스펙트럼을 관측합니다.

V 인버터의 기본 성분이 스펙트럼 창 위에 표시됩니다. 인버터 전압의 기본 성분의 크기를 회로에 주어진 이론적 값과 비교합니다. 또한 인버터 전압의 고조파 성분을 비교합니다.

하프 브리지 인버터는 양극성 전압(-200V 또는 +200V)을 생성합니다. 고조파는 반송 주파수(1620Hz +- k*60Hz) 주변에서 발생하며, 1620Hz에서 최대 103%입니다.

풀 브리지 인버터는 절반 사이클 동안 0V~+400V 사이에서 변화하는 단극성 전압을 생성한 후 다음 절반 사이클 동안 0V~-400V 사이에서 변화하는 단극성 전압을 생성합니다. 동일한 DC 전압 및 변조 인덱스에서, 기본 성분의 크기는 하프 브리지로 얻은 값의 두 배입니다. 풀 브리지에 의해 생성된 고조파는 더 낮으며 반송 주파수의 두 배에서 나타납니다(2*1620+-60Hz에서 최대 40%). 따라서 풀 브리지로 얻은 전류가 더 매끄럽습니다.