电力电子单项桥式电压逆变电路spwm仿真

### 如何进行单相桥式电压逆变电路 SPWM 仿真

#### 使用 MATLAB Simulink 进行 SPWM 单相桥式逆变器仿真

为了实现一个开环控制的单相桥式 SPWM 逆变器，在 MATLAB/Simulink 中可以按照以下方式构建模型：

1. **创建新的 Simulink 模型**
打开 MATLAB 并启动 Simulink。新建一个空白模型文件。

2. **设置参数**
设置直流输入电压为 330 V，目标交流输出电压的有效值为 220 V 和频率为 50 Hz 的条件[^1]。载波频率设定为 5 kHz。

3. **添加模块**
- 添加 `DC Voltage Source` 来提供所需的 DC 输入电压 (330V)。
- 插入两个开关管（IGBT 或 MOSFET），形成全桥结构来切换电流方向。
- 加入 `PWM Generator` 模块用于生成脉宽调制信号给定触发角以驱动上述功率器件工作。
对于 PWM 波形的设计，采用三角波作为载波，其幅度设为 1 V；而正弦参考信号则应调整至约 0.9428 V 峰峰值以便获得期望的 RMS 输出电平。

4. **连接负载**
将理想变压器或纯阻性负载接到逆变侧端口上模拟实际应用场景中的用电设备需求情况。

5. **配置测量工具**
安装必要的仪表如电压表、电流表以及示波器等用来监测各节点处物理量的变化趋势并记录实验数据供后续分析处理之用。

6. **运行仿真**
调整好所有组件之后就可以点击播放按钮开始执行整个系统的动态响应过程观察了。

7. **验证结果**
确认得到的结果是否满足设计指标的要求——即输出具有稳定幅值约为 220 VRMS 的工频正弦波形且谐波失真度尽可能低。

% 此部分展示MATLAB脚本代码片段而非Simulink建模细节
clear; clc;
f = 50; % Frequency of the output AC voltage, unit: Hertz.
fs = 5e3; % Carrier frequency, unit: Hertz.
Vm = 0.9428 * sqrt(2); % Amplitude of sine wave reference signal based on given conditions.

t = linspace(0, 0.02, fs*0.02);
carrier_wave = sawtooth(2*pi*f*t, 0.5); % Generate triangular carrier waveform with amplitude normalized to [-1, 1].
modulating_signal = sin(2*pi*f*t)*Vm;

figure();
plot(t, modulating_signal, 'b', t, abs(carrier_wave), 'r');
xlabel('Time(s)');
ylabel('Amplitude(V)');
title('Modulation Signal and Triangular Carrier Waveform');
legend({'Sine Reference','Triangular Carrier'});
grid on;