如何仿真三相桥式PWM逆变电路呢？

逆变，即直流-交流变换电路，能够将直流电能转换为交流电能，今天要仿真的是三相桥式PWM逆变电路。

一、名词解释：

1.PWM(Pluse Widthmodulation)控制

脉冲宽度调制技术，即对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。

2.面积等效原理

在采样控制理论中有一个重要结论，即将形状不同但面积相等的窄脉冲加之于线性惯性环节时，得到的输出效果基本相同。

如上图(a)(b)(c)(d)所示的四个窄脉冲，分别是矩形波、三角波、正弦半波形窄脉冲以及理想单位脉冲函数，如果分别以它们为波形的电压源u(t)在零时刻突加到电阻、电感串联负载上，如下图所示，且负载时间常数远大于激励脉冲持续时间，那么得到的响应i(t)如下图所示：

可见，该环节对面积相等的各窄脉冲响应在下降段形状基本一致，只是在上升段不同，这是因为持续时间较长的下降时段体现了响应的低频成分，持续时间短的上升段体现了反应的高频分量。

3.SPWM(Sinusoidal pulse width modulation)

正弦脉冲宽度调制，即脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，如下图是用等面积窄脉冲序列等效正弦半波的图示。

4.PWM波形控制技术

（1）计算法：如果给出了逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数，PWM波形中各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制逆变电路各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形。这种方法称为计算法。（计算法太复杂，而且当需要输出的正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化）

（2）调制法:即把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角形或锯齿波作为载波，其中等腰三角形应用最多，因为等腰三角形任一点的水平宽度和高度成线性关系且左右对称，当它与任何一个平缓变化的调制信号波相交时，如果在交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制，就可以得到宽度正比于信号幅值的脉冲，这正好符合PWM控制的要求。在调制信号波为正弦波时，所得到的的就是SPWM波。

三相桥式PWM逆变电路的建模与仿真

** 一、电路拓扑及电压电流波形**

二、电路仿真模型

PWM调制采用双极性控制方式，U、V和W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波uc ，三相的调制 信号urU 、urV和urW依次相差120°。

三、各个模块参数设置：

1.正弦波发生器： 采用三个正弦波发生器来产生A、B、C三相的正弦波调制波形。

2.调制波输入“PluseGenerator(2-Level)”模块产生开关脉冲信号。

我们点开此模块的help，可以查看帮助手册：

可以看到，里面介绍了自然采样、规则采样以及模块参数设置等等

本次仿真采用外部输入调制波的方式，调制度为，0.8调制波频率50Hz,开关频率5000Hz。具体设置如下：

3.在scope1的多路测量仪测量负载R的电压和电流

4.使用Neutral公共连接点标记两个相同的节点。 设置节点编号，相同编号的节点表示为同一节点，本次仿真通过node1和node2测量逆变器A相输出和负载公共连接点N点之间的电压。

5.电感L和电阻R参数设置

三相滤波电感L为1mH,三相负载电阻R为0.5Ω

四、仿真结果

设置仿真时间为0.1s

放大后的波形