В этом примере показано моделирование Н-моста, используемого для генерирования рубленого напряжения и управления скоростью двигателя постоянного тока.
Гилберт Сибилле (Гидро-Квебек)
Биполярный транзистор (BJT) при использовании для коммутации мощности работает как IGBT. При его проводимости (БТ, работающий в насыщенной области) между коллектором и эмиттером (в диапазоне 1 В) вырабатывается напряжение Vf прямого действия. Поэтому блок IGBT может использоваться для моделирования устройства BJT.
Блок IGBT не имитирует ток затвора, управляющий BJT или IGBT. Управление переключателем осуществляется по сигналу Simulink ® (1/0). Двигатель постоянного тока использует стандартную модель (5 л.с. 24V 1750 об/мин). Он имитирует нагрузку вентиляторного типа (где крутящий момент нагрузки пропорционален квадрату частоты вращения). Среднее напряжение якоря может изменяться от 0 до 240 В, когда рабочий цикл (указанный в блоке генератора импульсов) изменяется от 0 до 100%.
H-мост состоит из четырёх пар BJT/Diode (BJT, моделируемый IGBT моделями). Одновременно коммутируются два транзистора: Q1 и Q4 или Q2 и Q3. При возбуждении Q1 и Q4 на двигатель подается положительное напряжение и диоды D2-D3 работать как диоды свободного хода при выключении Q1 и Q4. При возбуждении Q2 и Q3 на двигатель подается отрицательное напряжение, а диоды D1-D4 работать как диоды свободного хода при выключении Q2 и Q3.
Двигатель запускается в положительном направлении с рабочим циклом 75% (среднее напряжение постоянного тока 180 В). При t = 0,5 с напряжение якоря резко меняется на обратное, и двигатель работает в отрицательном направлении.
«Объем» показывает скорость двигателя, ток якоря и крутящий момент нагрузки, а «токи» - токи, протекающие в Q3 BJT и D3 диода.