此处的THD计算，使用我们前面文章中练习的交交调压作为对应的例子电路。
1、相控：AC/AC Phase Controlled
2、斩控：AC/AC Chopper Controlled

一、找到FFT分析工具

• 双击Continuous；
• 就能点击FFT Analyzer；

• 此时打开，发现内容都是空的，这是正常的；
• 因为这里分析的波形是针对整个matlab中工作区的，所以要先把电路的输出波形记录到工作区，再打开就能看到了；

• 记录输出信号的方式，就是点击波形输出的连接线。右键，记录所选信号；
• 记录之后，重新运行一遍，再打开FFT分析工具，就能看到波形了；
  

二、选择曲线进行分析

1、相控：AC/AC Phase Controlled

• 选择从第二个周期0.02s开始；
• 计算2个周期的曲线，可以看到曲线会自动变红的部分；
• 采样频率和电路开关频率一样是50Hz；
• 最大频率计算到多少，可以自己设置，可以设置20k；
• THD计算，可以用奈奎斯特计算，或者我们设置的最大频率计算；
• 结果：如下图：THD=37.76%，且能看到很多柱状图，第一条就是基波信号，后面就是各次谐波；
  

2、斩控：AC/AC Chopper Controlled

• 设置的参数基本差不多；
• 主要注意，这里斩控的最大频率要大一点，因为开关频率都20k了，不然20k这里的谐波就没计算到；
• 这里主要的就是在基波、和开关频率20k这里比较大；
• 结果：如下图：THD=99.98%；
  

三、改进分析

1、在输出端，添加滤波（斩控电路）

• 在斩控电路，输出端加一个LC滤波；
• LC参数的计算：
• 1、先确定电感参数，电感的基波压降为整体额定电压5%左右
• 2、再确定电容参数，电容就根据已知电感，再用谐振计算，而这里的谐振频率就是开关频率的1/3或1/4处；
  计算例子：
• 这个电路是6kW的，所以电流I=6000÷220≈27A
• 因为电感的电压大概是额定的5%，所以就是：电感值x314x电流=220x5%，求出电感值L≈0.00128H
• 电容值，则直接利用谐振频率计算，代入电感L=0.0012，频率f=20k1/4=5k，代入到谐振频率的公式：1/2πsqrt(1/LC)
  ，得出C≈1e-6；
  

2、计算有效值

• 此时得出斩控电路的输出波形，就光滑很多；
• 此时可以用matlab的计算有效值模块，双击空白处搜出：RMS，这个模块，可以直接看出有效值；
  
• 此时计算的电压有效值是：108.5V，非常接近理论的110V（因为此时占空比是50%）；
  

3、细节问题

• 实际中，S1导通之后，S1和S4是互补的；但S1和S4互补，就可能出现同时不导通的现象，这样会有一个大电压会影响电路；
• 所以，在正半周的时候，干脆就S4一直导通，S1处于斩波的状态；在负半周的时候，干脆就S3一直导通，S2处于斩波的状态；

• 所以，这部分驱动修改之后的情况，就根据上面所讲的细节问题；
• 运行结果基本不变，就是考虑了实际情况的细节了；
  

4、使用阻感性负载效果

• 此时将负载从R改为R和L，运行效果发现，在每次过零的时候，都会有振荡的波形；
• 这是因为：在阻感性负载之后，电压、电流之间会有相位的延时，所以就有一段时间，电压和电流的方向是相反的；
• 而上面驱动导通的信号，是按照输入电压的正、负来判断哪个动作的；所以就会出现电压电流反向的情况；
• 思考：那此时该如何解决呢？?
• 提示：将输出电流反馈回来，并在控制信号那里进行改进即可。
  

三、改进之后FFT运行效果

1、斩控的THD结果

• 此时改回只有电阻负载，运行之后，打开FFT工具，并保持其他参数不变；
• 可以看到，THD降到了3.55%；（符合并网要求5%以内）
• 所以可以得出，是需要添加滤波器的，并在上面提供了简要的滤波器参数粗略设计思路；
  

2、相控和斩控的电压电流比较

• 红色：相控，电压；（此时类似啃了一块，波形质量差，峰值还是311）
• 黄色：斩控，电压；（此时峰值改变了，并且波形更接近正弦波）
• 绿色：相控，电流；
• 蓝色：斩控，电流；
  
  学习来源：B站：西瓜粥西瓜粥