4 主從型逆變器輸出電壓的仿真研究

4.1 主從型逆變器仿真模型的建立

逆變器(inverter)是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成交流電(一般為220v50HZ正弦或方波)。應急電源，一般是把直流電瓶逆變成220V交流的。通俗的講，逆變器是一種將直流電(DC)轉化為交流電(AC)的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機、抽油煙機、冰箱，錄像機、按摩器、風扇、照明等 .

為了研究主從型逆變器的輸出特性，首先假定逆變器直流側的電壓恒定，逆變器中器件用理想開關來代替。構建主從型逆變器的仿真模型如圖3所示。

載波頻率與調制波頻率比值N的選擇對逆變器輸出電壓的諧波影響很大，N越大，諧波含量越少，但由于實際開關器件的限制，N不可能取得太大。另外，M取值的不同，逆變器輸出諧波含量不同。因此，以N、M為參數，應用MATLAB的simulink仿真工具，給出了對N、M取不同值時，主從逆變器各部分輸出的線電壓波形，并通過FFT分析了諧波的頻譜特性。

4.2 仿真結果及分析

基于MATLAB的simulink仿真工具，根據影響逆變器輸出特性的主要參數調制比M和載波比N，給出了各種不同情形的仿真結果，驗證理論分析的正確性和電路結構的優(yōu)越性，所有的逆變器輸出電壓波形均為線電壓。由于所提出的電路結構類似于五電平電路，相電壓輸出均為五電平，但輸出線電壓卻不同。從仿真結果可以看出當調制比較低時(M》0.5 )線電壓輸出為五電平，調制比較大時(M》0.5)線電壓輸出為七電平或更高，諧波大大減少。

(1)逆變器輸出線電壓仿真

逆變器輸出線電壓仿真波形如圖4~6。

從上述圖形可以看出，逆變器的輸出調制波形隨著調制比M的變化而發(fā)生變化，M不同，逆變器輸出逆變電壓擬合正弦波的程度是不同的。

(2)諧波頻譜分布與載波比N的關系(調制比M不變)

利用FFT對所提出的逆變器的輸出電壓進行諧波分析，圖7所示為不同載波比且調制比不變情況下的相電壓輸出頻譜。