标题:Simulink 中的 PWM 整流电路设计及实现
摘要:本文介绍了在 Simulink 中搭建 PWM 整流电路的设计与实现方法。首先介绍了直流测电压采
用软启动的方式,通过逐渐上升直流测电压并达到给定值后再加入负载。接着,详细描述了在 S-
Function 中编写软启动程序的步骤,以实现软启动过程中直流测电容电压没有过压与超调的效果。
然后,阐述了如何实现单位功率因数,确保网侧电压与电流同相位。最后,讨论了采用基于双二阶广
义积分器的锁相环实现锁定电网相位的方法。
1. 引言
PWM 整流电路是一种常用的电力电子变换器,用于将交流电转换为直流电,并通常用于电机驱动、电
子制造等领域。本文将介绍如何在 Simulink 中设计和实现一个高效、稳定的 PWM 整流电路。
2. 直流测电压软启动
直流测电压的软启动是为了避免启动时电压过高导致设备损坏或不稳定的问题。通过逐渐上升直流测
电压并在达到给定值后再加入负载,可以有效地控制启动过程中的电压波动。在 Simulink 中,可以
使用 S-Function 编写软启动程序,具体方法如下。
3. S-Function 中软启动程序的编写
在 S-Function 中编写软启动程序需要以下几个步骤:
(1)定义变量和参数:定义相关变量和参数,包括目标电压、启动时间、电压上升速率等。
(2)设置启动过程:使用逐渐增加电压的方式实现软启动过程,并在达到目标电压后停止。
(3)控制负载加入:在达到目标电压后,控制负载按照设定的方式加入,确保电压稳定。
通过以上步骤,能够在 S-Function 中实现软启动程序,从而确保直流测电容电压在软启动过程中没
有过压与超调的现象。
4. 单位功率因数的实现
为了提高电力系统的能效,实现单位功率因数非常重要。在 Simulink 中,可以通过合理的控制电压
和电流的相位关系来实现单位功率因数。具体方法包括:
(1)检测电网电压和电流的相位差。
(2)根据相位差的大小,调整 PWM 波的相位,使电压和电流同相位。
通过以上方法,能够实现单位功率因数,从而提高电力系统的能效和稳定性。
5. 基于双二阶广义积分器的锁相环
锁相环是一种常用的相位同步技术,能够将输入信号的相位与参考信号的相位同步。在 Simulink 中
,可以采用基于双二阶广义积分器的锁相环来实现电网相位的锁定。该锁相环具有较好的稳定性和准
确性,并且对信号干扰具有抑制作用。采用锁相环技术,能够确保 PWM 整流电路与电网的相位同步,
提高电力转换效率和稳定性。