PWM Generator (3-Level)
Сгенерируйте импульсы для PWM-управляемого трехуровневого конвертера
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника / Управление Силовой электроникой
Описание
Блок PWM Generator (3-Level) генерирует импульсы для основанных на несущей 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).
Опорный сигнал (вход Uref), также названный сигналом модуляции, естественно производится и по сравнению с двумя симметричными переключенными уровнем треугольными несущими.
Следующий рисунок показывает, как импульсы сгенерированы для однофазного, полумост трехуровневый конвертер.
Рука конвертера может иметь три состояния: +1, 0, или −1. Когда опорный сигнал больше положительной несущей, состояние руки +1; когда опорный сигнал меньше, чем отрицательная несущая, 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 опорный сигнал требуется, чтобы генерировать четыре импульса руки. Для однофазного полного мостовой преобразователя второй опорный сигнал требуется, чтобы генерировать четыре импульса второй руки. Этот сигнал внутренне сгенерирован сдвигом фазы сигнал исходной ссылки 180 градусами. Для трехфазного моста три опорных сигнала требуются, чтобы генерировать эти 12 импульсов.
Опорный 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)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)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 несущей определяется параметром Carrier frequency.Когда установлено в
Synchronized, сигнал несущей синхронизируется с сигналом внешней ссылки (входной вес), и несущая частота определяется параметром Switching ratio.- Carrier frequency (Hz)
Задайте, чтобы определить частоту, в герц, этих двух несущих треугольных сигналов. Значением по умолчанию является
27*60. Параметр Carrier frequency отображается только, когда параметр Mode of operation устанавливается наUnsynchronized.- Switching ratio (carrier frequency/output frequency)
Определяет частоту (Fc) этих двух несущих треугольных сигналов.
Значением по умолчанию является
27. Параметр Switching ratio отображается только, когда параметр Mode of operation устанавливается наSynchronized.- Internal generation of modulating signal (s)
Когда этот флажок устанавливается, блок генерирует опорный сигнал. Значение по умолчанию очищено.
Параметр отображается 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 больше0и ниже, чем или равный1. Параметр отображается 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 отображается 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 отображается только, когда флажок Internal generation of modulating signal (s) устанавливается.- Sample time
Задайте шаг расчета блока в секундах. Значением по умолчанию является
0. Установите на0реализовывать непрерывный блок.
Вводы и выводы
UrefВекторизованный опорный сигнал раньше генерировал выходные импульсы. Вход отображается 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 величина Uref должна быть между −1 и +1.
PВыход содержит 4, 8, или 12 импульсов раньше запускали самокоммутируемые устройства (МОП-транзисторы, GTOs или IGBTs) одного - 2D или трехуровневый конвертер с тремя руками.
Характеристики
| Размер шага | Заданный в параметре Sample Time Непрерывный, если Sample Time = 0 |
| Скалярное расширение | Нет |
| Определенный размерность | Нет |
Примеры
power_PWMGenerator3Level модель 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.
Шаг расчета модели параметрируется 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 симулировать модель в непрерывном режиме.