核心内容摘要
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ANPC逆变器仿真SPWMMatlab2021a-Simulink可降版本。
线电压为五电平波形LCL滤波器可自行设计。
采用SPWM直接打开Matlab2021a新建空白模型我们先从ANPC五电平拓扑开始搭建。
这个结构的核心在于四个串联的IGBT模块配合中点钳位二极管实现五电平输出。
在Simulink里翻出Universal Bridge模块把桥臂数改成3重点来了——电力电子器件要手动改成IGBT/Diodes组合千万别用默认设置。
SPWM生成部分建议直接上MATLAB Function块手撕代码。
试试这个暴力写法function [carrier, mod_wave] fcn() Ts 1e-6; % 开关周期 t 0:Ts:
02; fc 2000; % 载波频率 carrier
8*sawtooth(2*pi*fc*t,
0.
; % 三角载波 mod_wave
9*sin(2*pi*50*t); % 调制波注意这里的
8幅度限制是防止过调制的关键实测发现超过
85就会波形失真。
把调制波和载波接进比较器生成的PWM信号记得加死区时间模块推荐用200ns的blanking time。
ANPC逆变器仿真SPWMMatlab2021a-Simulink可降版本。
线电压为五电平波形LCL滤波器可自行设计。
采用SPWMLCL滤波器参数设计有个速算技巧假设开关频率2kHz网侧电压400V。
先定总电感量L_total (
1*400^
/(2*pi*50*
% 按10kW容量估算 L1
2e-3; % 逆变侧电感 L2
6e-3; % 网侧电感 C 15e-6; % 滤波电容这组参数能有效抑制2000Hz附近的谐波用Simscape的RLC分支搭完滤波器后记得在电容支路串个
5Ω的阻尼电阻不然仿真时会出现数值震荡。
仿真配置要调整solver为ode23tb最大步长设为1e-6。
跑完仿真抓取线电压波形时在Powergui里勾选FFT分析能看到明显的五电平阶梯特征。
有个坑要注意——当直流母线电压设为800V时实际相电压峰峰值会达到320V左右这比理论值稍低主要是IGBT的导通压降导致的。
最后分享个调试技巧如果发现电流波形存在低频振荡大概率是LCL谐振点偏移。
这时候在初始化脚本里加段自适应调整代码if max(abs(current)) 30 L2 L2 *
8; % 动态调整网侧电感 disp(自动降低L2参数防止谐振) end实测这个策略能有效抑制90%的谐振问题。
模型保存时记得选导出为2018b格式这样低版本也能打开。
完整仿真文件已传GitHub需要自取。