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基于HAL库的STM32F103C8T6全桥逆变电路PWM波生成(CubeMx工程)

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简介:
本项目使用STM32CubeMX工具为STM32F103C8T6微控制器配置硬件资源,并通过标准HAL库实现全桥逆变电路的PWM波形生成,适用于电力电子变换器控制。 全桥逆变电路需要两组开关管协同工作,因此需要两路PWM控制信号。为了避免电源短路,同一桥臂的上下两个开关管不能同时导通,所以这两路PWM在相位上必须相差180°;为了防止高频变压器磁饱和,正负半周的PWM占空比应保持一致。然而,传统的互补输出方式无法实现对占空比和输出电压的有效调节。

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客服
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  • HALSTM32F103C8T6PWM(CubeMx)
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    本项目使用STM32CubeMX工具为STM32F103C8T6微控制器配置硬件资源,并通过标准HAL库实现全桥逆变电路的PWM波形生成,适用于电力电子变换器控制。 全桥逆变电路需要两组开关管协同工作,因此需要两路PWM控制信号。为了避免电源短路,同一桥臂的上下两个开关管不能同时导通,所以这两路PWM在相位上必须相差180°;为了防止高频变压器磁饱和,正负半周的PWM占空比应保持一致。然而,传统的互补输出方式无法实现对占空比和输出电压的有效调节。
  • SPWM单相_双极_MATLAB__spwm_shuangjixingspwm.rar
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    本资源提供基于MATLAB的SPWM(正弦脉宽调制)控制策略下的单相全桥逆变器设计与仿真代码,适用于电力电子技术研究和学习。包含全桥双极性SPWM波形生成及分析内容。 双极性脉宽调制(SPWM)技术在电力电子领域广泛应用,特别是在逆变器设计中,因其能有效控制逆变器输出电压的质量而备受青睐。本知识点将深入探讨SPWM单相全桥双极性逆变电路模型,以及如何使用MATLAB进行建模和仿真。 SPWM是一种通过调整开关器件的导通时间来改变输出电压平均值的方法。在双极性SPWM中,正负半周期的脉冲宽度是互补的,这样可以生成接近正弦波形的输出电压,并且降低谐波含量。 单相全桥逆变电路由四个功率开关管组成,通常为IGBT或MOSFET。这些开关管在控制信号的驱动下交替导通和截止,使得直流电源的电压能够转换为交流电压。全桥逆变电路的特点是可以切换正向和反向电流,适用于需要双向电压变换的应用场合。 双极性SPWM策略在单相全桥逆变电路中的实现包括以下关键步骤: 1. **参考电压生成**:需要一个理想的正弦波作为参考电压。 2. **比较器设置**:将参考电压与两组三角波进行比较,一组频率是参考电压的两倍,另一组为三倍。比较结果产生一对互补的PWM信号。 3. **开关控制**:根据比较结果确定每个开关管的导通和截止时刻,使实际输出电压尽可能接近理想正弦波形。 4. **优化谐波**:通过调整脉冲宽度来减少输出电压中的谐波含量,提高效率。 在MATLAB环境中可以使用Simulink库搭建逆变器模型。用户可以通过Simulink的模块浏览器找到必要的电力系统、信号处理和控制组件,例如PWM发生器、电压比较器以及开关模型等,构建出整个逆变电路仿真模型。 完成模型建立后运行仿真以观察输出波形,并通过调整SPWM参数如调制指数及死区时间进一步优化性能。此外MATLAB还可以用于控制系统设计、谐波分析和效率评估的复杂计算工作。 双极性SPWM单相全桥逆变电路在MATLAB中的实现是一项技术性强且应用广泛的实践,它融合了电力电子学、信号处理与控制理论等多领域知识,对于理解和设计高性能逆变系统具有重要意义。通过深入研究和实际操作可以更好地掌握该技术以满足不同领域的电源转换需求。
  • 三相PWM和整流PWM模块-pwm12.mdl
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    本模型为PWM12.mdl,设计用于仿真与研究三相PWM(脉宽调制)逆变及整流电路中的PWM波生成机制。该模块是电力电子系统中关键的控制单元之一,适用于教学、科研和工程应用。 三相PWM逆变电路或整流电路的PWM波产生模块被称为pwm12.mdl。该模块用于生成三相PWM逆变电路或整流电路所需的PWM信号。
  • 单相作流
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    本篇文章详细介绍了单相全桥逆变电路的工作原理和过程,通过分析其内部结构及其转换步骤,帮助读者更好地理解该电路的功能与应用。 单相全桥逆变电路及其相关信号波形如图3-20所示。VT1与VT4组成一对桥臂,VT2与VT3则构成另一对桥臂;VD1至VD4为续流二极管。VT1和VT2的基极接收到的一组控制脉冲方向相反,同样地,VT3和VT4的基极也接收一组相位相反的控制脉冲,其中VT3基极上的控制脉冲相比VT1滞后θ角(0°<θ<180°)。
  • 单相双极性PWM控制
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    本文探讨了单相全桥逆变电路中采用双极性脉宽调制(BPWM)技术的应用与优化,分析其在改善系统效率和性能方面的优势。 利用MATLAB中的Simulink搭建了电力电子中的双极性PWM单相全桥电路,仿真结果令人满意。
  • 单相PWM分析
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    本文章深入探讨了单相桥式脉宽调制(PWM)逆变电路的工作原理和性能特点,并对其进行详细的理论与实验分析。 单相桥式PWM逆变电路采用Simulink进行仿真,并且参数可以调节。使用的软件版本为2016b。
  • PWM器-MOSFET实现器-matlab开发
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    本项目致力于开发基于MATLAB的PWM全桥逆变器仿真模型,采用MOSFET器件构建高效可靠的全桥电路结构,旨在研究电力电子技术中的变换控制策略。 PWM全桥逆变器是一种广泛应用在电力转换系统中的电子设备,在电源转换、电机控制等领域发挥着重要作用。本项目基于MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)构建的全桥逆变器,利用MATLAB进行开发和仿真,旨在展示PWM技术在全桥逆变器的应用及其调制指数、开关频率和滤波设计的影响。 该逆变器由四只MOSFET组成,并以交叉连接方式排列。这种结构使得电流可以在正负两个方向流动,从而灵活地驱动感性或容性负载并提高效率与稳定性。MOSFET作为开关元件具有低导通电阻、高速切换和良好的热性能等优点,在高功率密度应用中被广泛使用。 PWM技术通过调整MOSFET的开关周期中的占空比来控制逆变器输出电压,从而实现电压调节,并保持固定频率以减少电磁干扰并提高系统的动态响应。调制指数表示输出电压峰值与直流母线电压的比例;选择合适的调制指数可以平衡输出质量和开关损耗的关系。 开关频率是指MOSFET在单位时间内切换的次数,它对系统体积、重量、效率和成本有直接影响。高频开关可减小滤波器尺寸但增加开关损耗;低频则反之。因此,在设计中需要综合考虑性能与实际需求来选择合适的频率值。 滤波器设计是全桥逆变器中的关键环节之一,其主要任务是在PWM调制过程中消除谐波以确保输出电压或电流的平滑性。常见的LC滤波器由电感和电容组成,能够有效抑制特定频率下的谐波干扰。在设计时需考虑负载特性、开关频率以及对输出波形质量的要求。 利用MATLAB中的Simulink库可以搭建全桥逆变器模型,并通过编写脚本或使用内置PWM发生器实现调制功能。此外,还可用到SimPowerSystems和SimElectronics等工具进行系统级仿真与分析,帮助工程师评估不同参数对性能的影响并优化设计。 此项目使我们深入了解了PWM技术、学习如何调整关键参数以满足特定需求,并掌握了滤波器的基本设计理念。这对于电力电子系统的理解和实际应用具有重要价值。
  • MATLAB三相PWM设计.pdf
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    本论文详细探讨了利用MATLAB软件进行三相桥式脉宽调制(PWM)逆变电路设计的方法与步骤。通过仿真分析,验证了设计方案的有效性和可行性,为实际应用提供了理论基础和技术支持。 在现有的正弦波输出变压变频电源产品设计中,通常采用双极性调制技术来生成SPWM波。然而,这种调制方法的一个主要缺点是其六个功率管都需工作在较高频率(即载波频率),从而导致较大的开关损耗;随着开关频率的提高,损失也随之增加。 本实验对正弦波输出变压变频电源中的SPWM调制方式及数字化控制策略进行了深入研究。我们以SG3525为主控芯片,旨在开发一种更为理想的调制方法,进而实现逆变电源在不同电压和频率下的高效稳定输出。
  • STM32F103C8T6单片机多ADC与DMA采集(CubeMX HAL
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    本项目利用STM32F103C8T6微控制器结合CubeMX和HAL库实现多通道ADC数据采集,并通过DMA传输技术提高系统的实时性和响应速度。 使用CubeMX工具配置单片机多路ADC+DMA采集,可以实现高速便捷采样,并基于HAL库进行开发。
  • 示意图
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    本图展示了全桥逆变电路的工作原理和组成部分,包括四个开关元件、负载和直流电源,适用于电力电子技术领域。 全桥在电路中的表现形式是将整流电路中的四个二极管封装在一起。因此,在使用全桥时需要考虑整流电路和工作电压等因素,并进行全面分析以确保电路正常运行。本段落将以IR2110为基础,介绍常用的全桥逆变电源。