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multisim仿真教程全桥DCAC逆变电路



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。
(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
PULSE
PULSE
VT1 ZVN3310F
UD 100V
VT4 ZVN3310F
V1
V2
0V 15V 50Hz VCVS1
0V 15V 50Hz VCVS2

U
1V/ V VCVS4
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°。
1V/ V VCVS3
U
U
1V/ V
V4 0V 15V 50Hz
1V/ V
V3 0V 15V 50Hz
XSC1
G T AB
VT2 ZVN3310F
L1 1.0H
R1 1.0kohm
C1 10uF
VT3 ZVN3310F
PULSE PULSE
(a)带滤波器的DC-AC全桥逆变电路
(b)滤波器的输出电压波形图11.7.4 带滤波 器的DC-AC全桥逆变电路和输出电压波形
和有效值为:
(11.7.2)

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。
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°。
U
U
1V/ V VCVS2
1V/ V VCVS4
U
U
1V/ V
V2 0V 15V 50Hz
1V/ V
V4 0V 15V 50Hz
XSC1 G T
AB VT2 ZVN3310F
R1 1.0kohm
VT3 ZVN3310F
PULSE PULSE
图11.7.2 MOSFET DC-AC全桥逆变电路
(a)V2和V4对话框

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。
PULSE
PULSE
VT1 ZVN3310F
UD 100V
VT4 ZVN3310F
V1
V3
0V 15V 50Hz VCVS1
0V 15V 50Hz VCVS3
图11.7.1
DC-AC全桥逆变电 路和电压电流波形

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
(11.7.1)
其中基波分量uO1=UO1msinωt,基波的幅值
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 。:
(11.7.3)
逆变电路输出功率的瞬时值Po为:
(11.7.4)
负载端的基波瞬时功率为:
(11.7.5)
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
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