基于PSIM的PWM逆变器通用仿真模型

基于PSIM的PWM逆变器通用仿真模型

作者：赵春柳

来源：《电脑知识与技术》2013年第17期

摘要：PWM（Pusle Width Modulation，PWM）逆变器的应用越来越广泛，而PWM逆变器的控制模式又多种多样，因此对于系统仿真而言，建立PWM逆变器的通用仿真模型就尤为重要。该文建立三相全桥PWM逆变器的仿真模型，通过仿真表明该模型具有结构简单、通用性好和仿真效率高的特点。

关键词： 逆变器；PWM；PSIM模型；PI；仿真

中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）17-4127-03 1 概述

PWM控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好等优点成为电力电子技术最广泛的应用方式。交、直流斩波电路是PWM控制技术应用最早、也较为成熟的一类电路，PWM控制技术在逆变电路中的应用最具有代表性。SPWM（Sinusoidal PWM， SPWM）控制技术相对传统的移相控制实现的逆变具有谐波成分少的优点；而SVPWM（Space Vector PWM，SVPWM ）技术实现的逆变器可以较小的开关频率实现高性能的逆变控制，同是也是目前普遍采用的控制技术。本通过三相全桥逆变器的数学模型得出的仿真模型，虽然是一种简化的、理想的模型，但在控制算法的验证方面是可行的。 2 三相全桥PWM逆变器的数学模型

在对电压型三相全桥逆变器进行建立数学模型是可以有两种可采用的方法，一种是建立基于开关管的开关函数的数学模型，另一种是建立基于开关管的导通占空比的数学模型。这两种数学各有优缺点，一般基于开关管导通占空比的数学模型宜于进行控制算法的实现，而基于开关管的开关函数的数学模型宜于建立仿真模型，在仿真时更有优势。由于本文是要建立通用的PWM逆变器的仿真模型，所以采用基于开关函数的三相全桥逆变器的数学模型。

图1为电压型三相全桥逆变器的原理图。为便于分析及数学模型的建立，忽略开关管的结电容效应，将导通时的等效电阻与电感器L的电阻合并为R，一并考虑。 4 结论

通过以上仿真实例的结果可知，该文给出的PWM逆变器的通用仿真模型是可行的，实现也比较简单，而且由于不考虑开关器件的实际模型，可以用于由GTO、P-MOSFET、IGBT等电力电子器件所组成的三相电压型全桥逆变器以及由它所组成的控制系统中。

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