逆变器搭建



微电网逆变器VF控制_SIMULINK_模型搭建详解_附加“仿真”教程

微电网逆变器VF控制SIMULINK模型搭建详解及仿真教程

VF控制概述

VF控制，即恒压恒频控制，是微电网逆变器中常用的一种控制策略。它通过维持输出电压和频率的恒定，确保微电网的稳定运行。本期将详细介绍VF控制在SIMULINK中的实现方案，并附带对标实际控制器的仿真教程。

VF控制框图

VF控制的核心框图如下所示：

该框图展示了VF控制的基本结构，包括电压电流双闭环控制、SPWM发波等关键部分。

电压电流双闭环解耦控制

电压电流双闭环解耦控制是VF控制中的关键技术。通过双闭环控制，可以获得三相参考电压信号，进而实现逆变器的精确控制。其控制框图如下所示：

VF控制要点

电压电流双闭环获得三相参考电压信号：通过电压外环和电流内环的双闭环控制，获得精确的三相参考电压信号。SPWM发波：利用SPWM技术，产生6路PWM信号，控制逆变器的开关动作。仿真参数：控制步长设为1e-4，仿真步长设为1e-6，以确保仿真的准确性和稳定性。

仿真模型搭建

功率电路部分

功率电路部分主要包括直流源、LC滤波器以及负载。其SIMULINK模型如下所示：

控制电路部分

控制电路部分是VF控制的核心，包括电压电流双闭环控制、锁相环等。其SIMULINK模型如下所示：

在控制电路中，电压电流双闭环控制通过比较实际电压与参考电压的差值，调整电流指令，进而实现电压的稳定控制。锁相环则用于获取电网的相位信息，确保逆变器与电网的同步运行。

仿真结果

通过SIMULINK仿真，可以得到以下结果：

从仿真结果可以看出，输出电压维持恒定，且THD（总谐波失真）指标满足要求，验证了VF控制策略的有效性。

仿真与实际控制的差异及解决方法

在实际应用中，有时会发现仿真结果与实际波形存在较大差异。这主要是因为实际控制器的步长很难达到仿真中的1e-6。为了解决这个问题，可以通过trigger模块分割仿真过程，使控制部分运行在1e-4步长，而功率电路部分运行在1e-6步长。这样既能保证仿真的准确性，又能更接近实际控制器的运行情况。

总结

本文详细介绍了VF控制在SIMULINK中的实现方案及仿真教程。通过搭建功率电路和控制电路模型，并设置合适的仿真参数，可以得到准确的仿真结果。同时，本文还探讨了仿真与实际控制的差异及解决方法，为实际应用提供了有益的参考。

最后，欢迎大家留言或加微信（SQG_SDU）一起讨论，共同进步。

并网模式微电网逆变器VSG控制_SIMULINK_模型搭建详解

并网模式微电网逆变器VSG控制_SIMULINK_模型搭建详解

在微电网系统中，采用电压控制型虚拟同步发电机（VSG）技术可以实现并网、离网以及两种模式的无缝切换，为微电网系统提供电压和频率支撑。以下将详细介绍如何基于电压控制型VSG搭建并网控制的SIMULINK模型。

一、控制策略

并网时的VSG控制策略与孤岛模式相同，主要包括以下三个环节：

VSG功率外环：通过有功-频率下垂环节、转子运动方程以及无功-电压下垂环节合成三相参考电压。这一环节实现了对VSG输出功率的控制，使其能够按照给定的Pref和Qref进行输出。

电压电流双闭环：采用电压电流双闭环控制策略，实现电压电流的快速无静差跟踪。这一环节确保了VSG输出电压和电流的稳定性和准确性。

SPWM调制方式：通过正弦脉宽调制（SPWM）方式发波，将控制信号转换为逆变器可以执行的开关信号。

二、仿真模型搭建

1. 主电路部分

主电路包括两电平逆变电路、LCL滤波器和电网。其中，两电平逆变电路将直流电转换为交流电，LCL滤波器用于滤除高频谐波，确保输出电压的波形质量。电网则作为VSG的并网对象。

2. 控制电路部分

控制电路部分主要包括整体控制模型和VSG模型搭建。

整体控制模型：该模型实现了对VSG输出功率、电压和电流的全面控制。通过输入给定的Pref和Qref，经过功率外环、电压电流双闭环以及SPWM调制等环节，输出控制信号至逆变电路。VSG模型搭建：VSG模型是控制电路的核心部分，实现了VSG的功率外环控制和电压电流双闭环控制。通过模拟同步发电机的运行特性，VSG能够为微电网系统提供惯量和阻尼，提升系统的频率稳定性。

关于电压电流双闭环控制策略的详细讲解，可以参考以下链接：电压电流双闭环控制策略详解。

三、仿真结果

通过搭建上述SIMULINK模型并进行仿真，可以得到以下结果：

VSG输出电压电流

仿真结果显示，VSG输出电压和电流波形稳定，且电流波形经过FFT分析后测得THD（总谐波失真）为0.76%，满足入网标准。

VSG输出功率

在不同模式下，VSG能够按照给定的Pref和Qref准确输出功率。例如，在模式一下，Pref=10kW，Qref=0kar时，VSG输出功率稳定在10kW左右；在模式二下，Pref=15kW，Qref=0kar时，VSG输出功率稳定在15kW左右。

四、结论

通过上述SIMULINK模型的搭建和仿真结果分析，可以看出并网VSG控制能够实现功率的准确输出，且输出电压和电流波形稳定，满足入网标准。VSG技术能够为微网系统提供惯量和阻尼，提升系统的频率稳定性，具有较好的研究价值和应用前景。

高频逆变器前级推挽电路仿真（SG3525模型搭建）

高频逆变器前级推挽电路仿真（SG3525模型搭建）

答案：

在高频逆变器前级电路的设计中，推挽拓扑结构因其器件少、驱动电路简洁及高可靠性而被广泛应用。为了对推挽电路进行仿真，我们需要搭建SG3525 PWM控制器的模型。以下将详细介绍如何使用PSIM仿真软件搭建SG3525模型，并专注于推挽电路的仿真。

一、SG3525引脚功能及工作原理

SG3525是一款功能强大的PWM控制器，其引脚功能包括误差放大器输入、振荡器控制、PWM输出等。在搭建模型前，需了解各引脚的功能及工作原理：

误差放大器：用于接收反馈信号，与参考电压进行比较，调整PWM占空比以稳定输出电压。振荡器：产生锯齿波信号，作为PWM比较器的基准信号。PWM输出：产生互补的PWM波形，用于驱动推挽电路中的功率器件。

二、SG3525模型搭建步骤

基于PSIM仿真软件，SG3525模型的搭建主要分为脉冲产生模块和PWM产生模块。

脉冲产生模块

原理：利用电容的充电/放电特性，结合比较器和SR触发器，产生三角波和振荡器脉冲波形。

实现：在PSIM中，使用电容、电阻、比较器和SR触发器等元件搭建电路。设置电容的充电电压上限与下限，与比较器进行比较，控制电容的充放电时间，从而产生三角波。同时，利用SR触发器控制振荡器脉冲的产生。

PWM产生模块

原理：结合SG3525的工作时序波形和数字电路技术，设计数字电路，生成两路互补的PWM驱动波形。

实现：在PSIM中，根据SG3525的工作时序，设计数字电路逻辑。利用比较器将振荡器产生的三角波与误差放大器输出的信号进行比较，生成PWM波形。同时，确保两路PWM波形互补，以满足推挽电路的需求。

三、推挽电路仿真

在搭建好SG3525模型后，将其应用于推挽电路的仿真中。推挽电路由两个功率器件（如MOS管）组成，分别连接在变压器的两个相反方向的绕组上。通过SG3525产生的两路互补PWM波形驱动这两个功率器件，实现电路的推挽工作。

四、仿真结果与分析

波形观察：在PSIM中运行仿真模型，观察PWM波形的产生及推挽电路的工作状态。确保PWM波形互补且死区时间设置合理，避免功率器件同时导通导致短路。性能分析：通过仿真结果，分析推挽电路的输出电压、电流波形及效率等性能指标。根据仿真结果调整电路参数，优化电路性能。

五、注意事项

死区时间设置：死区时间的设置对推挽电路的性能至关重要。需根据实际情况调试确定死区时间，以避免功率器件同时导通导致的短路问题。启动尖峰电压：在逆变器启动时，由于PWM占空比小且后级电容需吸取较大的充电电流，可能导致前级MOS电压尖峰较大。可通过在电路中加入限流电阻来降低起始电容充电电流，从而消除电压尖峰。

六、展示

图：SG3525工作时序

该展示了SG3525 PWM控制器的工作时序波形，包括振荡器产生的三角波及PWM输出波形等。通过该可以更直观地理解SG3525的工作原理及其在推挽电路中的应用。

综上所述，通过搭建SG3525 PWM控制器的仿真模型，并应用于推挽电路的仿真中，可以实现对高频逆变器前级电路的性能分析与优化。在仿真过程中需注意死区时间的设置及启动尖峰电压的处理等问题。

工频正弦波逆变器最简单三个步骤

制作工频正弦波逆变器最简三步骤：主电路搭建-控制信号生成-辅助电路完善。

1. 主电路搭建：直流电转交流的核心架构

工频变压器的初级绕组需与功率开关管（如IGBT或MOSFET）直接连接，再将开关管与直流电源导通。通过开关管的快速通断，初级绕组产生交变电流，由变压器升压后次级输出交流电压。

2. 控制电路设计：正弦波信号的生成与调制

采用SG3525等PWM芯片生成基准脉冲，叠加正弦波参考信号后，经比较器输出脉宽调制信号。此信号驱动开关管通断，使变压器输出波形趋近正弦波。若需更高精度，可加入SPWM（正弦脉宽调制）算法优化波形。

3. 辅助电路完善：稳定输出与保护机制

输入滤波（电容+电感）可抑制直流电源纹波；输出LC滤波进一步平滑波形，降低谐波失真。过流保护可通过电流传感器触发关断，避免器件烧毁；过压保护一般由稳压二极管或电压比较器实现。

通过以上三阶段即可完成基础工频逆变，需注意变压器参数匹配与散热设计，确保长时间稳定运行。

孤岛模式微电网逆变器VSG控制_SIMULINK_模型搭建详解

孤岛模式微电网逆变器VSG控制SIMULINK模型搭建详解

孤岛模式下的VSG（虚拟同步发电机）控制是微电网领域的重要研究方向，其核心在于模拟同步发电机的运行特性，以提高微电网的稳定性和可靠性。以下将详细介绍如何在SIMULINK中搭建VSG控制的模型。

一、VSG控制策略

VSG控制策略主要包括功率外环和电压电流双闭环。其中，功率外环用于生成参考电压，而电压电流双闭环则用于实现电流的快速跟踪和电压的稳定控制。

功率外环

功率外环是VSG控制的核心部分，它主要包括无功-电压下垂控制、有功-频率下垂控制和转子运动方程三个环节。

无功-电压下垂控制：根据无功功率的变化调整输出电压，以维持系统的无功平衡。

有功-频率下垂控制：根据有功功率的变化调整输出频率，以模拟同步发电机的频率调节特性。

转子运动方程：模拟同步发电机的转子运动，引入惯量和阻尼特性，使频率的动态响应速度变慢，有利于提高系统的稳定性。

电压电流双闭环

电压电流双闭环用于实现电流的快速跟踪和电压的稳定控制。其中，电压环用于控制输出电压的幅值和相位，而电流环则用于实现电流的快速跟踪和限流保护。

二、SIMULINK模型搭建

在SIMULINK中搭建VSG控制模型时，需要按照以下步骤进行：

搭建功率外环模型

首先，根据无功-电压下垂控制、有功-频率下垂控制和转子运动方程的原理，搭建相应的数学模型。这些模型可以通过使用SIMULINK中的基本数学运算模块（如加法器、乘法器、积分器等）来实现。

无功-电压下垂控制：使用加法器和乘法器计算无功功率与电压下垂系数之积，然后将其与额定电压相加，得到调整后的电压参考值。

有功-频率下垂控制：使用加法器和乘法器计算有功功率与频率下垂系数之积，然后将其与额定频率相加，得到调整后的频率参考值。注意，这里的频率参考值通常通过积分器转换为相位角。

转子运动方程：使用积分器和阻尼系数模拟转子的运动过程，得到实际的频率和相位角。

搭建电压电流双闭环模型

在功率外环的基础上，搭建电压电流双闭环模型。电压环通常使用PI控制器来实现对输出电压的控制，而电流环则使用比例控制器来实现对电流的快速跟踪。

电压环：将功率外环生成的电压参考值与实际输出电压进行比较，通过PI控制器得到电流参考值。

电流环：将电压环生成的电流参考值与实际输出电流进行比较，通过比例控制器得到PWM控制信号。

搭建PWM调制模块

PWM调制模块用于将电流环生成的PWM控制信号转换为逆变器的开关信号。在SIMULINK中，可以使用PWM生成器模块来实现这一功能。

搭建逆变器模型

逆变器模型用于模拟逆变器的实际运行过程。在SIMULINK中，可以使用三相逆变器模块来搭建逆变器模型，并将其与PWM调制模块相连。

搭建负载和电网模型

为了验证VSG控制的性能，需要搭建负载和电网模型。负载模型可以模拟实际负载的功率需求，而电网模型则可以模拟电网的电压和频率特性。

三、模型仿真与验证

在搭建完VSG控制模型后，需要进行仿真验证。通过调整负载和电网的参数，观察VSG控制的输出波形和性能指标，以验证其有效性和稳定性。

以下是一些关键的仿真结果和波形图：

（VSG控制框图，展示了功率外环和电压电流双闭环的结构）

（功率和输出电压电流的波形图，展示了VSG控制在孤岛模式下的动态响应性能）

通过仿真验证，可以确认VSG控制策略在孤岛模式下的有效性和稳定性，为后续的实际应用提供有力的支持。

四、总结

本文详细介绍了孤岛模式下VSG控制的SIMULINK模型搭建方法，包括功率外环和电压电流双闭环的设计、PWM调制模块和逆变器模型的搭建以及负载和电网模型的模拟。通过仿真验证，证明了VSG控制策略在孤岛模式下的有效性和稳定性。希望本文能为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

自己怎么制作最简单的12v逆变器

最简单的12V逆变器制作方法如下：

一、所需材料 一个3DD15大功率三极管：作为逆变电路的核心元件，负责将直流电转换为交流电。 一个高压包：用于升压，将低电压转换为高电压，是逆变器输出高压交流电的关键部件。 一个电阻：用于限流，保护电路中的其他元件不受过大电流的冲击。

二、制作步骤1. 电路搭建： 将3DD15大功率三极管的基极通过一个电阻连接到12V直流电源的正极。 三极管的集电极连接到高压包的一级，而高压包的另一级则作为输出端，用于输出高压交流电。 三极管的发射极连接到12V直流电源的负极，形成完整的电路回路。

电阻选择：

电阻的阻值需要根据3DD15三极管的特性以及所需的电流大小来确定。一般来说，选择一个适当的限流电阻，以保护三极管不被过大的电流烧毁。

高压包选择：

高压包的选择需要根据所需的输出电压和电流来确定。确保所选高压包能够承受所需的电压和电流，以避免在逆变过程中发生损坏。

安全注意事项：

在制作过程中，务必确保所有元件正确连接，避免短路或断路情况的发生。使用绝缘材料包裹高压部分，以防止触电危险。在测试逆变器时，务必使用合适的负载，并避免长时间空载运行，以防止元件过热损坏。

三、测试与调整 完成电路搭建后，使用万用表等测试工具检查电路的连通性和电阻值是否符合预期。 连接合适的负载进行测试，观察输出电压和电流是否稳定，并根据需要进行调整。

请注意，这只是一个非常基础的逆变器制作示例，实际应用中可能需要根据具体需求进行更复杂的电路设计和元件选择。同时，逆变器制作涉及高压电路，具有一定的危险性，请在专业人士的指导下进行操作。

宽电压逆变器最简单三个步骤

宽电压逆变器搭建核心步骤可归纳为三个环节：材料准备、电路组装与调试优化。

一、材料工具筹备

1. 基础元件配置：需准备具备宽电压适应能力的变压器与功率管。前者建议采用工频环形变压器，后者可选用IRFP260N等耐高压MOS管。

2. 辅助器件组合：配齐高频电容（105/400V型号）、快恢复二极管（FR107系列）、多组限流电阻（2W/100Ω起），线路板优先选用玻纤双面板增强散热性。

二、电路构建流程

1. 分层焊接策略：先定位安装功率管散热支架，再按输入级→振荡电路→升压模块顺序焊接。特别注意高低压电路分区布局，间距保持10mm以上防干扰。

2. 线缆接驳技巧：输入线选用16AWG硅胶线承载大电流，输出端建议配置NEMA插座。接地端子必须与金属外壳可靠连接，接地电阻≤0.1Ω。

三、校验调参实践

1. 相位检测环节：使用双踪示波器比对驱动信号与输出波形，确保占空比误差<5%。初始通电建议串接300W灯泡做限流保护。

2. 带载调节阶段：从30%负载逐步增至110%标称功率，同步监测变压器温升。若高频啸叫明显，需调整LC滤波器中磁环匝数或并联RC吸收电路。

微电网逆变器PQ控制_SIMULINK_模型搭建详解

微电网逆变器PQ控制SIMULINK模型搭建详解

PQ控制，即恒功率控制，是微电网逆变器的一种经典控制方式。在PQ控制下，电压和频率由电网给定，通过控制电流进而控制输出的功率为给定值。因此，PQ控制本质上是一种电流控制。以下将详细介绍如何在SIMULINK中搭建PQ控制的微电网逆变器模型。

一、PQ控制控制思路

PQ控制的控制框图如下所示：

通过功率环得到电流的参考信号，再经过电流环PI调节，可以得到参考波的dq轴分量。经过2r/3s逆变换后，得到三相调制波，通过SPWM调制送给六路开关管即可完成控制。

二、仿真模型搭建

功率电路部分

功率电路部分包括直流源、两电平变换器、LC滤波器、电网及线路阻抗。采样输出的电压电流信号送入控制部分。

控制电路部分

控制电路部分主要利用电压电流信号求得瞬时功率，进行电压锁相，以及坐标变换。功率指令求得电流的参考信号，经过电流环PI调节得到三相调制波。

瞬时功率计算：根据采样得到的电压和电流信号，计算瞬时有功功率和无功功率。

电压锁相：通过锁相环（PLL）得到电网电压的相位信息。

坐标变换：将三相电压和电流信号从abc坐标系变换到dq坐标系。

功率指令与电流参考信号：根据给定的有功功率和无功功率指令，计算得到电流的参考信号。

电流环PI调节：将电流的参考信号与实际电流进行比较，通过PI调节器得到调制波的dq轴分量。

（注：图中所示为有功10kW，无功为0的情况）

SPWM发波部分

SPWM发波部分采用双极性调制方式，确定六路PWM脉冲信号。将调制波的dq轴分量经过2r/3s逆变换得到三相调制波，与载波进行比较，得到六路PWM脉冲信号，用于控制六路开关管。

三、仿真结果

输出功率

仿真结果显示，输出的有功功率为10kW，无功功率为0，能够准确跟踪给定信号。

输出电压电流信号

仿真得到的输出电压和电流信号波形稳定，无明显谐波。

电流信号的THDi

测量此时电流信号的总谐波失真（THDi）为0.84%，满足电网小于5%的要求。

四、总结

本文详细介绍了PQ控制的微电网逆变器在SIMULINK中的模型搭建过程，包括功率电路部分、控制电路部分和SPWM发波部分的搭建。仿真结果显示，该模型能够准确跟踪给定的有功功率和无功功率指令，输出电压和电流信号波形稳定，电流信号的THDi满足电网要求。希望本文能够为读者在微电网逆变器控制方面的研究和应用提供参考。

逆变器后级最简单三个步骤

搭建逆变器后级最简单的三个步骤可归纳为：选器件、调驱动、搭滤波。

理解逆变器后级的工作原理后，关键要抓住三部分硬件配合——功率开关管负责电流切换，驱动信号决定切换节奏，滤波电路保障输出质量。

1. 步骤一：确定功率开关管型号

针对不同功率场景，MOSFET适合数百瓦小功率场景，如车载逆变器，其开关频率可达MHz级；而IGBT更适合千瓦级应用，例如家用储能系统，可通过1200V/100A的大电流。

2. 步骤二：配置驱动电路

使用IR2110驱动芯片时需注意半桥驱动结构，其高端浮动供电设计能实现±2A瞬间驱动电流。调试时可先用示波器观察栅极波形，确保上升/下降时间在50ns以内，避免开关管过热。

3. 步骤三：构建LC滤波网络

按截止频率=1/(2π√LC)公式计算参数，如100Hz输出时选10mH电感配25μF电容。需用高频低阻电容与环形磁芯电感组合，实测时THD（总谐波失真）应控制在5%以下。

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