2019年23期TechnologyInnovationandApplication
科技创新与应用
众创空间单相交直交变频系统逆变电路仿真*费铨豪，张伟玉*
（天津农学院工程技术学院，天津300384）
摘仿真结果表要：文章提出一种以IRF840为核心的单相交直交变频系统逆变电路仿真模型，并对该电路频率性能进行了仿真。
明：正弦波频率小于三角波频率时，输出电压频率与正弦波相关；在正弦波频率大于三角波频率时，输出电压频率不为正弦波，且与三角波相关。
逆变；仿真关键词：交直交变频；中图分类号院TM13
文献标志码院A
文章编号院2095-2945渊2019冤23-0057-02
onIRF840isproposed,andthefrequencyperformanceofthecircuitissimulated.Thesimulationresultsshowthatwhenthesine
wavefrequencyislessthanthetrianglewavefrequency,theoutputvoltagefrequencyiscorrelatedwiththesinewave,andwhentheanglewave.
Keywords:AC-DC-ACfrequencyconversion;inverter;simulation
sinewavefrequencyisgreaterthanthetrianglewavefrequency,theoutputvoltagefrequencyisnotsineandcorrelatedwiththetri鄄
Abstract:Inthispaper,asimulationmodelofinvertercircuitforsingle-phaseAC-DC-ACfrequencyconversionsystembased
引言
近年来，围绕着电力电子技术学科的相关领域的不断探索与研究，交直交变频器的运用也变得更加广泛。利用交直交变频技术可以使一定频率的交流电压变换为供生产生活中电机使用的频率可调的的交流电压，通过控制交流电机的转速来实现生产生活中的实际需求[1-2]。交直交变频器可以方便快捷地把交流电转变为供我们生产生活所需的频率、幅值、相位可调节的交流电源输出使用，使其成为最大的用电设备之一。交直交变频器十分普遍的运用在社会生活的各行各业：工业、农业、国防等相关科学技术领域[3-4]。
1单相交直交变频电路结构
单相交直交变频系统由两部分组成，整流部分和逆变
逆变部分部分。整流部分由不可控的二极管整流桥组成；
由单相桥式逆变电路组成，由PWM波控制。单相交直交变
频系统的结构图如图1。
2逆变电路工作原理
主电路逆变部分工作原理[5]：滤波后较为平稳的直流电通过由控制电路产生的PWM波控制的以IRF840大功率场效应管为核心的逆变电路来实现电源的逆变，从而可以通过控制变换PWM波的频率来实现交流电频率的变化。
单相桥式逆变电路的工作原理：晶闸管VT1耀VT4为4个桥臂，其中VT1、VT4为一对，VT2、VT3为另一对，R、L为感性负载，C为补偿电容，C、R、L还组成并联谐振电路，所以该电路又称为并联谐振式逆变电路。
在t1耀t2期间，VT1、VT4门极的控制脉冲为高电平，VT1、VT4导通，有电流Io经VT1、VT4流过RLC电路，该电流分作两路，一路流经R、L元件，另一路对C充电，C上的电压逐渐上升，也即RL两端的电压Uo逐渐上升。由于
图1系统结构框图
*基金项目院天津市大学生创新创业训练计划项目渊编号院201810061068冤曰天津农学院教育教学改革研究课题渊编号院2018-A-09冤
*通讯作者：张伟玉。-57-
众创空间TechnologyInnovationandApplication
科技创新与应用
2019年23期图2单相桥式逆变电路
（三角波频率：图3输出电压波形图1KHz；正弦波频率：20Hz）
端电压Uo也慢慢下降，t3时
刻C上电压为0。t3耀t4期间，Id
（也即Io）电流对C充电，充得左负右正电压并且逐渐上升。
3仿真结果
使用PSIM软件对逆变电路进行仿真，设置单相桥式逆变电路参数：直流电压源15V，电感50mH，电阻10赘，电容500uF，得到电压波形图如图3和图4。
在正弦波频率小于三角波频率时，输出电压的波形频率只与正弦波频率相关，不与三角波频率相关，输出电压波形频率等于正弦波频率，随着
在正弦波频率的增加而增加；
正弦波频率大于三角波频率时，输出电压的波形不为正弦波，频率不再与正弦波频率相关，而于三角波有关，随着三角波变化而变化。
4结束语
交流电机变频调速已成为当代电动机调速的潮流，它
转矩大、精以体积小、重量轻、
可靠性高、操作度高、功能强、
简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式，从而使交流变频调速取代直流调速成为必然趋势，而交直交变频技术作为交流变频调速的重要组成部分，也将得到越来越广泛的运用。参考文献院
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（三角波频率：图4输出电压波形图10Hz；正弦波频率：50Hz）
t1耀t2期间VT3、VT2处于关断状态，Io与Id相等，并且大小
不变（Id是稳定电流，Io也是稳定电流）。
在t2耀t4期间，VT2、VT3门极的控制脉冲为高电平，VT2、VT3导通，由于C上充有左正右负电压，C上的电压经VT1、VT4加上反向电压，VT1、VT4关断。Id电流开始经VT3、VT2对电容C反向充电，C上的电压慢慢被中和，两
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