Управляемое напряжение PWM

Длительность импульса модулировала источник напряжения

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Интегральные схемы

Описание

Блок Controlled PWM Voltage представляет источник напряжения длительности импульса модулируется (PWM). Блок имеет два варианта моделирования, доступные путем щелчка правой кнопкой по блоку по блок-схеме и затем выбора подходящего варианта из контекстного меню, под Simscape> Block choices:

  • Electrical input ports — Блок вычисляет рабочий цикл на основе ссылочного напряжения через его порты ref+ и ref-. Этот вариант моделирования является значением по умолчанию.

  • PS input — Задайте значение рабочего цикла непосредственно при помощи входного порта физического сигнала.

Для варианта Electrical input ports блока потребованный рабочий цикл

100*VrefVminVmax Vminpercent

где:

  • V касательно является ссылочным напряжением через порты ref+ и ref-.

  • Min V является минимальным ссылочным напряжением.

  • V макс. является максимальным ссылочным напряжением.

Значение параметра Output voltage amplitude определяет амплитуду выходного напряжения.

В нуле времени импульс инициализируется как высоко, если параметр Pulse delay time не больше, чем нуль, или потребованный рабочий цикл является нулем.

Можно использовать параметры Pulse delay time и Pulse width offset, чтобы добавить, что маленькая задержка при включении и маленькое выключают усовершенствование. Это может быть полезно при подстройке времени переключения, чтобы минимизировать переключающиеся потери.

В режиме PWM блок имеет две опции для типа переключающегося события при перемещении между выводом высоко и вывел низкие состояния:

  • События Asynchronous – Best for variable-step solvers — Asynchronous лучше подходят для переменных решателей шага, потому что они требуют меньшего количества шагов симуляции для того же уровня точности. В асинхронном режиме PWM переключающиеся события генерируют нулевые пересечения, и поэтому время переключения всегда определяется точно, независимо от размера шага максимума симуляции.

  • Discrete—time – Best for fixed-step solvers — события Дискретного времени лучше подходят для операции фиксированного шага, потому что затем переключающиеся события всегда синхронизируются с шагом симуляции. Используя асинхронную реализацию с фиксированным шагом решатели могут иногда приводить к событиям, являющимся до одного шага симуляции поздно. Для получения дополнительной информации смотрите Симуляцию с Фиксированным Временным шагом — Локальные и Глобальные Решатели Фиксированного Шага (Simscape).

Если вы используете фиксированный шаг или локальный решатель и дискретное время, переключая тип события, следующие ограничения применяются к значению параметров Sample time:

  • Шаг расчета должен быть кратным размеру шага симуляции.

  • Шаг расчета должен быть маленьким по сравнению с периодом PWM, чтобы гарантировать достаточное разрешение.

Предположения и ограничения

Модель основана на следующих предположениях:

  • REF, который пускает в ход вывод этого блока, это не связывается к Электрической Ссылке. Одно последствие этого - то, что, если вы соединяете PWM и электрические порты REF непосредственно к PWM и электрическим портам REF H-моста или драйвера логического элемента, необходимо присоединить блок Electrical Reference к строке связи REF.

  • Не соединяйте блок Controlled PWM непосредственно с полупроводниковым логическим элементом, потому что это не использует выходной импеданс драйвера логического элемента, который определяет переключающуюся динамику. Используйте Драйвер Логического элемента или Блок драйверов Полумоста, чтобы установить источник логического элемента или эмиттерное логическим элементом напряжение.

  • Не используйте блок Controlled PWM, чтобы управлять моторным блоком непосредственно. Моторный драйвер PWM идет разомкнутая цепь промежуточные импульсы. Используйте H-мостовой-брус, чтобы управлять моторным блоком.

  • При управлении двигателем через H-мостовой-брус, установленный параметр Simulation mode на Averaged, чтобы ускорить симуляции. Необходимо также установить параметр Simulation mode H-мостовой-бруса к режиму Averaged. Это применяет среднее значение потребованного напряжения PWM к двигателю. Режим Averaged принимает, что импеданс моторного индуктивного термина мал в PWM frequency. Чтобы проверить это предположение, запустите симуляцию с помощью режима PWM и сравните результаты с полученными из использования режима Averaged.

  • Если вы линеаризуете свою модель, устанавливаете параметр Simulation mode на Averaged и гарантируете, что задали рабочую точку блока правильно. Можно только линеаризовать блок для входных параметров, соответствующих рабочему циклу, больше, чем нуль и меньше чем 100 процентов.

  • Когда вы используете этот блок в режиме PWM с Use local solver option, выбранным в Блоке Configuration Решателя, устанавливаете параметр Switching event type на Discrete—time – Best for fixed-step solvers. Используя опцию Asynchronous – Best for variable-step solvers в этой ситуации может произвести погрешности, потому что симуляция с локальным решателем подразумевает зафиксированный шаг, и события PWM будут не всегда совпадать точно с шагами симуляции. Это приводит к событиям PWM, иногда происходящим один шаг симуляции поздно.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Введите физический сигнал, который задает рабочий цикл.

Зависимости

Enabled для варианта PS input блока.

Сохранение

развернуть все

Положительное электрическое ссылочное напряжение.

Зависимости

Enabled для варианта Electrical input ports блока.

Отрицательное электрическое ссылочное напряжение

Зависимости

Enabled для варианта Electrical input ports блока.

Электрический порт сохранения сопоставил с длительностью импульса модулируемый сигнал.

Электрический порт сохранения сопоставлен с плавающей нулевой ссылкой вольта.

Параметры

развернуть все

PWM

Частота выходного сигнала PWM.

Импульсный train не запускается, пока время симуляции не равно Pulse delay time. Можно задать маленькое значение для Pulse delay time, чтобы подстроить время переключения и гарантировать, что устройство вне движения полностью прочь, прежде чем продолжающееся устройство начнет включать. Можно также использовать большие времена задержки, например, если вам нужен импульсный train запуститься только после многих циклов. Значение, которое вы обеспечиваете, должно быть больше, чем или равным нулю.

Зависимости

Enabled, когда параметр Simulation mode устанавливается на PWM.

Потребованная ширина импульса, как задано продуктом потребованного рабочего цикла и один по импульсной частоте может быть смещена значением, вы предусматриваете Pulse width offset. Положительное значение действует, чтобы удлинить импульс установленной суммой. Отрицательная величина действует, чтобы сократить импульс. Можно использовать этот параметр, наряду с Pulse delay time, чтобы подстроить время переключения, чтобы минимизировать переключающиеся потери в некоторых схемах.

Зависимости

Enabled, когда параметр Simulation mode устанавливается на PWM.

Минимальная импульсная длина, на основе внутренних часов или заданный программно, чтобы защитить управляемое устройство. Значение, которое вы обеспечиваете, должно быть больше, чем или равным нулю.

Зависимости

Enabled, когда параметр Simulation mode устанавливается на PWM.

Выберите тип выходного напряжения:

  • PWM — Производит длительность импульса модулируемый сигнал.

  • Averaged — Вывод является константой, значение которой равно среднему значению сигнала PWM.

Выберите переключающийся тип события при перемещении между выводом высоко и выведите низкие состояния:

Зависимости

Enabled, когда параметр Simulation mode устанавливается на PWM.

Время между обновлениями состояния вывода блока. Шаг расчета должен быть кратным размеру шага симуляции. Для управления PWM, чтобы иметь достаточное разрешение, установите шаг расчета на меньше, чем сотый из периода PWM. (Период PWM один по частоте PWM.)

Зависимости

Enabled, когда параметр Switching event type устанавливается на Discrete-time – Best for fixed-step solvers.

Введите масштабирование

Значение входного напряжения, в котором сигнал PWM имеет 0%-й рабочий цикл.

Зависимости

Enabled для варианта Electrical input ports блока.

Значение входного напряжения, в котором сигнал PWM имеет 100%-й рабочий цикл.

Зависимости

Enabled для варианта Electrical input ports блока.

Значение входного сигнала, в котором сигнал PWM имеет 0%-й рабочий цикл.

Зависимости

Enabled для варианта PS input блока.

Значение входного сигнала, в котором сигнал PWM имеет 100%-й рабочий цикл

Зависимости

Enabled для варианта PS input блока.

Выходное напряжение

Амплитуда PWM сигнализирует, когда вывод высок.

Образцовые примеры

PWM-Controlled DC Motor

PWM-управляемый двигатель постоянного тока

Как использовать Управляемое Напряжение PWM и H-мостовой-брусья, чтобы управлять двигателем. Блок двигателя постоянного тока использует параметры таблицы данных производителя, которые задают двигатель как поставку механической энергии на 10 Вт в 2 500 об/мин и скорости без загрузок как 4 000 об/мин, когда запущено от 12-вольтового предоставления DC. Следовательно, если ссылочное напряжение PWM установлено в свое максимальное значение +5V, то двигатель должен достигнуть 4 000 об/мин. Если это установлено в +2.5V, то это должно запуститься на уровне приблизительно 2 000 об/мин. Параметр Имитационной модели устанавливается на Усредненный и для Управляемого Напряжения PWM и для H-мостовой-брусьев, приводящих к быстрой симуляции. Чтобы подтвердить усредненное поведение, измените параметр режима Simulation на PWM в обоих блоках.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Представленный в R2008b