应用Matlab仿单相PWM整流器的一种简单方法

fanichicl

应用Matlab仿单相PWM整流器的一种简单方法

　1  引言

　　在高功率因数PWM整流器的设计中，通常需要对控制策略进行仿真。常用的电力电子仿真工具中，Pspice，Saber仿真时间长，产生大量的中间数据，占用资源多，会引起不收敛问题，适合于电路级仿真[1]。而Matlab以描述功率变换的状态方程为基础，有了状态方程，电路很容易用Matlab中的 Simulink里的函数模块来表述，而且各种控制算法容易实现，而不必应用实际的元器件模型，减小了仿真运算的难度。由于PWM型功率变换器是一类强非线性（电子开关器件在一个周期中既工作在饱和区又工作在截止区）或断续（即按时间分段线性，在几个时间段内电路都是线性的，但拓扑结构不同）或时变（电子开关器件导通时的电阻很小，截止时的电阻很大）的电路[3]。因此，变换器电路动态特性的解析分析方法较复杂，阻碍了这类变换器系统的动态分析与设计的顺利进行。而把状态空间平均法应用于功率变换器的建模，是一种简单有效的研究方法。当变流器运行于连续导电模式，并忽略其开关过程，即认为开关动作是瞬时完成的，这样，一个工作于连续导电模式下的PWM变流器可以用两个线性非时变电路来表示。它们与一个周期中的两种开关状态相对应，设其状态空间方程分别为

　　2  单相PWM整流器的数学模型

　　单相PWM整流器主电路如图1所示。忽略电感中的等效电阻，在仿真中用理想开关S来代替实际器件,并把与开关器件并联的快恢复二极管的作用融入到理想开关中，当其中之一导通时，即认为该理想开关导通。用以下方式来定义开关函数：

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