exponenta event banner

Конвертер Buck с тепловой динамикой

Этот пример показывает, как смоделировать источник электропитания, который преобразовывает 30-вольтовую поставку DC в отрегулированную 15-вольтовую поставку DC. Модель может использоваться как для определения размера индуктивности L, так и сглаживающего конденсатора C, а также для проектирования контроллера обратной связи. Путем выбора между непрерывными и дискретными контроллерами можно изучить влияние дискретизации. Моделирование коммутационных устройств в виде МОП-транзисторов, а не идеальных коммутаторов обеспечивает правильное представление сопротивлений устройства. Модель также фиксирует время включения/выключения устройств, что в основном зависит от значений емкости затвора и выходного сопротивления драйвера ШИМ.

Пример модели power_switching_power_supply для абстрактной версии этой модели, которая использует идеальное переключение для ускорения моделирования. Модель здесь может использоваться для определения значений сопротивления, необходимых для идеальных переключателей, плюс смещения синхронизации, если необходимо. Использование идеального подхода переключения power_switching_power_supply может быть использовано для моделирования более сложных преобразователей мощности.

MOSFET сконфигурированы для отображения тепловых портов, подключенных к подсистемам, моделирующим теплоотводы и окружающую среду. Общий тепловой поток рассчитывается и показывается в объеме 3. Для получения абстрактной модели только тепловой динамики см. пример «Тепловые характеристики синхронного преобразователя Buck», ee_switching_power_supply_thermal_only. Абстрагированная модель используется для определения начальных температур для этой модели. Тепловые порты диодов не экспонируются, так как их тепловой вклад очень мал по сравнению с MOSFET

Модель

Подсистема драйверов

Тепловая 1 подсистема

Результаты моделирования из журнала Simscape

На графике ниже показано выходное напряжение по сравнению с опорным напряжением. Он также показывает изменяющийся ток нагрузки и рассеиваемую мощность двух МОП-транзисторов, усредненную по циклу ШИМ.

На графике ниже показана синхронизация включения/выключения двух МОП-транзисторов и тока стока-истока.

На графиках ниже показано поведение различных реализаций PI-контроллера.