Boost Dönüştürücü Simülasyonu
Simülasyon kullanarak destek dönüştürücüler için dijital denetleyiciler tasarlayın
Simülasyonlu bir dijital denetleyici tasarlamak, bir DC-DC yükseltici dönüştürücünün, yük akımı ve kaynak gerilimi değiştikçe gerilimi uygun şekilde düzenlemesini sağlamaya yardımcı olabilir. Simülasyon, en aza indirilmiş çıkış voltajı dalgalanması ve kabul edilebilir güç kayıpları sağlamak için güç aşaması bileşenlerinin doğru seçimini yönlendirir. Güç katının ve denetleyicinin kapalı döngü simülasyonu, güç elektroniği mühendislerinin, bir denetleyici uygulanmadan ve donanım oluşturulmadan önce tasarım seçimlerini değerlendirmelerine ve doğrulamalarına olanak tanır.
Bir güç dönüştürücü tasarlarken, aşağıdaki görevler için simülasyonu göz önünde bulundurmalısınız:
- Gerilim regülasyonu için bir geri besleme denetleyicisi tasarlama
- Kontrolör tasarımıyla eş zamanlı olarak RLC bileşenlerini optimize etme
- Yarı iletken anahtarların sabit durum ve dinamik özelliklerinin tahmin edilmesi
- Dinamik performansı ve güç kalitesini analiz etme
- Gömülü bir mikroişlemci veya bir FPGA üzerinde dijital denetleyicinin prototipinin oluşturulması ve uygulanması
Simulink® ile simülasyon kullanarak kontrol sistemi tasarımı, donanım testine başladığınızda amaçlandığı gibi çalışacağını bilerek dönüştürücünüzü tasarlamanıza, doğrulamanıza ve uygulamanıza olanak tanır. Yapılabilecekler:
- Standart devre bileşenlerini kullanarak güç aşamasını modelleyin veya önceden oluşturulmuş bir Boost Converter bloğu kullanın.
- Dönüştürücü modelini farklı doğruluk seviyelerinde simüle edin: sistem dinamikleri için ortalama modeller, anahtarlama özellikleri için davranışsal modeller ve parazitikler ve ayrıntılı tasarım için ayrıntılı doğrusal olmayan anahtarlama modelleri.
- Gerilim modu kontrolü ve akım modu kontrolü dahil olmak üzere farklı kontrolör mimarilerini tasarlayın, simüle edin ve karşılaştırın.
- Bode ile etkileşimli döngü şekillendirme gibi klasik kontrol tekniklerini ve AC frekans taramaları veya sistem tanımlama gibi yöntemleri kullanarak anahtarlama efektlerini içeren doğrusal olmayan dönüştürücü modellerinde kök-yer grafiğini uygulayın.
- Otomatik ayarlama araçlarını kullanarak tek veya çoklu geri besleme döngülerinde kontrolör kazançlarını otomatik olarak ayarlayın. Çalışma noktası değişikliklerini hesaba katmak için kazanç sıralamalı kontrolörler tasarlayın.
- Bileşen toleranslarının ve hata olaylarının anahtarlamalı bir güç kaynağının çalışması üzerindeki etkisini modelleyin ve değerlendirin.
- DC-DC güç dönüştürücünün bileşenlerden biri olduğu daha büyük bir sistemin parçası olarak simüle ederek yükseltici dönüştürücü güç kalitesini değerlendirin; örneğin, dijital güç kaynağı veya şebekeye bağlı bir PV dizisi.
- Gerçek zamanlı bir hedef bilgisayar kullanarak hızlı prototip oluşturmak veya bunları bir mikrodenetleyici veya FPGA üzerinde uygulamak için kontrol algoritmalarından C veya HDL kodu oluşturun.
- Döngü içinde donanım simülasyonu kullanarak bir denetleyiciyi doğrulamak için devre modellerinden gerçek zamanlı bir hedef bilgisayara C veya HDL kodu oluşturun.
Simülasyon tabanlı kontrol tasarımı Boost dönüştürücülerle sınırlı değildir ve Buck, Cuk, Flyback, Forward ve Push-Pull dönüştürücüler dahil olmak üzere diğer dönüştürücü türlerinin geliştirilmesinde uygulanabilir.
