Управляемый контроллером регулятор повышенного напряжения постоянного тока
Simscape/Электрический/Полупроводники и конвертеры/Конвертеры
Блок Boost Converter представляет преобразователь, который увеличивает напряжение постоянного тока, управляемое подключенным контроллером и генератором сигнала управления. Усилители также известны как повышающие регуляторы напряжения, потому что они увеличивают величину напряжения.
Блок Boost Converter позволяет моделировать асинхронный конвертер с одним коммутационным устройством или синхронный конвертер с двумя коммутационными устройствами. Опции для типа коммутационных устройств:
GTO - тиристор выключения затвора. Для получения информации о характеристике I-V устройства см. GTO.
Идеальный полупроводниковый переключатель - Для получения информации о характеристике I-V устройства смотрите Ideal Semiconductor Switch.
IGBT - Биполярный транзистор с изолированным затвором. Для получения информации о характеристике I-V устройства см. IGBT (Ideal, Switching).
МОП - N-канальный металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор. Для получения информации о характеристике I-V устройства см. MOSFET (Ideal, Switching).
Тиристор - Информацию о характеристике I-V устройства см. в Thyristor (Piecewise Linear).
Среднее значение параметра Switch.
Существует три варианта модели для блока. Чтобы получить доступ к вариантам модели, в окне модели щелкните правой кнопкой мыши блок. В контекстном меню выберите Simscape > Block choices.
Варианты модели:
Порт управления PS - асинхронный преобразователь с портом физического сигнала. Этот выбор блока является выбором по умолчанию.
Порты электрического управления - асинхронный преобразователь с одним положительным и одним отрицательным электрическим портом. Чтобы управлять ключами коммутационного устройства, используя блоки Simscape™ Electrical™, выберите эту опцию.
Синхронный преобразователь - Синхронный преобразователь с электрическим портом.
Модели асинхронного усилителя содержат индуктор, переключающее устройство, диод и выход конденсатор.
Модель синхронного усилителя содержит индуктор, два коммутационных устройства и выход конденсатор.
В каждом случае конденсатор сглаживает выходное напряжение.
Для модели синхронного конвертера можно включать интегральные диоды защиты. Интегральные диоды защищают полупроводниковое устройство, обеспечивая путь проводимости для обратного тока. Индуктивная нагрузка может создавать высокий всплеск обратного напряжения, когда полупроводниковое устройство внезапно отключает подачу напряжения на нагрузку.
Чтобы включить и сконфигурировать внутренние диоды защиты, используйте параметры Diode. В этой таблице показано, как задать параметр Model dynamics на основе ваших целей.
Цели | Значение, которое нужно выбрать | Интегральный диод защиты | |
---|---|---|---|
Не включать защиту. | None | Ничего | |
Включите защиту. | Приоритезируйте скорость симуляции. | Diode with no dynamics | Блок Diode |
Приоритизируйте верность модели путем точного определения динамики заряда в обратном режиме. | Diode with charge dynamics | Динамическая модель блока Diode |
Для каждого коммутационного устройства можно также включать разомкнутую схему. Цепи Snubber содержат последовательно соединенные резистор и конденсатор. Они защищают переключающие устройства от высоких напряжений, которые индуктивные нагрузки создают, когда устройство отключает подачу напряжения на нагрузку. Цепи Snubber также предотвращают чрезмерные скорости изменения тока при включении коммутационного устройства.
Чтобы включить и сконфигурировать сглаживающую схему для каждого коммутационного устройства, используйте параметры Snubbers.
Для подключения сигналов напряжения управления ключами к портам ключей, для:
Модель порта управления PS:
Преобразуйте Simulink® сигнал напряжения управления затвором к физическому сигналу, используя блок Simulink-PS Converter.
Соедините Simulink-PS Converter блок с G портом.
Модель электрических портов управления:
Подключите положительный сигнал постоянного напряжения электрической области Simscape к порту G+.
Подключите сигнал отрицательного напряжения постоянного тока в электрической области Simscape к порту G-.
Модель синхронного конвертера:
Преобразуйте каждый сигнал напряжения управления ключами Simulink в физический сигнал, используя блоки Simulink-PS Converter.
Мультиплексируйте преобразованные сигналы управления ключами в один вектор с помощью Two-Pulse Gate Multiplexer.
Подключите вектор сигнал к порту G.
Используйте настройки Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.
Только управляемый ШИМ усилитель коммутатора захватывает как режим непрерывной проводимости (CCM), так и режим прерывистой проводимости (DCM). Преобразователь со средним коэффициентом заполнения захватывает только CCM.
[1] Trzynadlowski, A. M. Введение в современную силовую электронику, 2-е издание. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc., 2010.
[2] Han, D. and B. Sarlioglu, «Deadtime Effect on GaN-Based Synchronous Boost Converter and Analytical Model for Optimal Deadtime Selection». Транзакции IEEE на степени. Vol. 31, № 1, 2016, стр 601-612.
Average-Value DC-DC Converter | Bidirectional DC-DC Converter | Buck Converter | Buck-Boost Converter | Converter (Three-Phase) | GTO | Ideal Semiconductor Switch | IGBT (Ideal, Switching) | MOSFET (Ideal, Switching) | PWM Generator | PWM Generator (Three-phase, Two-level) | Six-Pulse Gate Multiplexer | Three-Level Converter (Three-Phase) | Thyristor (Piecewise Linear)