(3-уровневый) генератор PWM

Сгенерируйте импульсы для PWM-управляемого трехуровневого конвертера

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Control & Measurements / Pulse & Signal Generators

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Силовая электроника / Pulse & Signal Generators

Описание

Блок PWM Generator (3-уровневый) генерирует импульсы для основанных на поставщике услуг конвертеров модуляции длительности импульса (PWM) с помощью трехуровневой топологии. Блок может управлять переключающимися устройствами (FET, GTOs или IGBTs) трех различных типов конвертера: однофазный полумост (одна рука), однофазный полный мост (две руки) или трехфазный мост (три руки).

Ссылочный сигнал (вход Uref), также названный сигналом модуляции, естественно выбирается и по сравнению с двумя симметричными переключенными уровнем треугольными поставщиками услуг.

Следующие данные показывают, как импульсы сгенерированы для однофазного, полумост трехуровневый конвертер.

Рука конвертера может иметь три состояния: +1, 0, или −1. Когда ссылочный сигнал больше, чем положительный поставщик услуг, состояние руки +1; когда ссылочный сигнал меньше, чем отрицательный поставщик услуг, состояние руки является −1.

В противном случае состояние 0. На основе текущего состояния руки сгенерированы соответствующие импульсы.

Состояние	Q1	Q2	Q3	Q4
1	1	1	0	0
0	0	1	1	0
−1	0	0	1	1

Один ссылочный сигнал требуется, чтобы генерировать четыре импульса руки. Для однофазного полного мостовой преобразователя второй ссылочный сигнал требуется, чтобы генерировать четыре импульса второй руки. Этот сигнал внутренне сгенерирован сдвигом фазы сигнал исходной ссылки 180 градусами. Для трехфазного моста три ссылочных сигнала требуются, чтобы генерировать эти 12 импульсов.

Ссылочный сигнал также может быть внутренне сгенерирован генератором PWM. В этом случае задайте индекс модуляции, напряжение выходная частота и фаза.

Параметры

Generator type

Задайте количество импульсов, чтобы сгенерировать. Количество импульсов, сгенерированных блоком, пропорционально количеству плеч мостовой схемы, чтобы управлять.

Выберите Single-phase half-bridge (4 pulses), чтобы запустить самокоммутируемые устройства однофазного конвертера полумоста. Импульсы (1, 2) запускают верхние устройства, и импульсы (3, 4) запускают более низкие устройства.

Выберите Single-phase full-bridge (8 pulses), чтобы запустить самокоммутируемые устройства однофазного полного мостовой преобразователя. Восемь импульсов затем сгенерированы. Импульсы (1, 2) и (5, 6) запускают верхние устройства первых и вторых рук. Импульсы (3, 4) и (7, 8) запускают более низкие устройства первых и вторых рук.

Выберите Three-phase bridge (12 pulses) (значение по умолчанию), чтобы запустить самокоммутируемые устройства трехфазного мостовой преобразователя. Импульсы (1, 2), (5, 6), и (9, 10) запускают верхние устройства первых, вторых, и третьих рук. Импульсы (3, 4), (7, 8), и (11, 12) запускают более низкие устройства этих трех рук.

Mode of operation

Когда установлено в Unsynchronized (значение по умолчанию), частота несинхронизируемого сигнала поставщика услуг определяется параметром Carrier frequency.

Когда установлено в Synchronized, сигнал поставщика услуг синхронизируется с сигналом внешней ссылки (входной вес), и несущая частота определяется параметром Switching ratio.

Carrier frequency (Hz)

Задайте, чтобы определить частоту, в герц, двух треугольных сигналов поставщика услуг. Значением по умолчанию является 27*60. Параметр Carrier frequency видим только, когда параметр Mode of operation устанавливается на Unsynchronized.

Switching ratio (carrier frequency/output frequency)

Определяет частоту (_Fc) двух треугольных сигналов поставщика услуг.

$F_{c} = S w i t c h i n g R a t i o \times O u t p u t V o l t a g e F r e q u e n c y$

Значением по умолчанию является 27. Параметр Switching ratio видим только, когда параметр Mode of operation устанавливается на Synchronized.

Internal generation of modulating signal (s)

Когда этот флажок устанавливается, блок генерирует ссылочный сигнал. Значение по умолчанию очищено.

Параметр видим только, когда параметр Mode of operation устанавливается на Unsynchronized.

Modulation index

Задайте индекс модуляции, чтобы управлять амплитудой основного компонента выходного напряжения конвертера. Значением по умолчанию является 0.8. Индекс модуляции должен быть больше, чем 0 и ниже, чем или равным 1. Параметр видим только, когда флажок Internal generation of modulating signal (s) устанавливается.

Output voltage frequency (Hz)

Задайте частоту выходного напряжения, чтобы управлять основной частотой компонента выходного напряжения конвертера. Значением по умолчанию является 60. Параметр видим только, когда флажок Internal generation of modulating signal (s) устанавливается.

Output voltage phase (degrees)

Этот параметр управляет фазой основного компонента выходного напряжения конвертера. Значением по умолчанию является 0. Параметр видим только, когда флажок Internal generation of modulating signal (s) устанавливается.

Sample time

Задайте шаг расчета блока в секундах. Значением по умолчанию является 0. Установите на 0, чтобы реализовать непрерывный блок.

Вводы и выводы

Uref

Векторизованный ссылочный сигнал раньше генерировал выходные импульсы. Вход видим только, когда Internal generation of modulating signal (s) не выбран. Соедините этот вход с:

Однофазный синусоидальный сигнал, когда блок управляет однофазным полу - или полный мостовой преобразователь
Трехфазный синусоидальный сигнал, когда блок PWM Generator управляет трехфазным мостовой преобразователем

Для линейной операции этого блока значение Uref должно быть между −1 и +1.

P

Вывод содержит 4, 8, или 12 импульсов раньше запускали самокоммутируемые устройства (МОП-транзисторы, GTOs или IGBTs) одного - 2D или трехуровневый конвертер с тремя руками.

Характеристики

'SampleTime'	Заданный в параметре Sample Time Непрерывный, если Sample Time = 0
Скалярное расширение	Нет
Определенный размерность	Нет

Примеры

Модель power_PWMGenerator3Level использует простую схему, чтобы показать, как (3-уровневый) Генератор PWM действует. Запустите симуляцию и используйте инструмент FFT Analysis блока Powergui, чтобы видеть гармоники и значение THD напряжений, произведенных трехфазным трехуровневым конвертером.

Образцовый шаг расчета параметризован набором переменной Ts к значению по умолчанию 2e-6. Установите Ts на 0 в командном окне и измените параметр Simulation type блока Powergui к Continuous, чтобы моделировать модель в непрерывном режиме.

Документация