Simülasyon kullanarak güç elektroniği için dijital kontrolörler tasarlayın
Güç dönüştürme, IGBT’lerin, güç MOSFET’lerinin ve diğer katı hal güç elektroniklerinin kontrolünü gerektirir. Simülasyonlu bir dijital denetleyici tasarlamak, kararlılığın sağlanmasına, güç kalitesinin iyileştirilmesine, dinamik performansın optimize edilmesine ve hata koşullarının üstesinden gelinmesine yardımcı olabilir. Güç elektroniği simülasyonu, geliştirme sırasında donanım testi başlamadan önce dijital kontrol algoritmaları, güç yarı iletkenleri ve elektrik sisteminin dengesi arasındaki etkileşim hakkında bilgi sağlar. Batarya yönetim sistemleri ve motor sürücüleri, güç dönüştürücüler ve invertörler gibi güç elektroniği tabanlı sistemler için hızlı kapalı döngü simülasyonu, güç elektroniği mühendislerinin bir kontrolör uygulanmadan önce tasarım seçimlerini değerlendirmelerine ve doğrulamalarına olanak tanır.
Güç elektroniği simülasyonu aşağıdaki görevler için düşünülmelidir:
- Yeni topolojiler ve kontrol stratejileri tasarlama ve doğrulama
- Enerji kaynaklarının, güç yarı iletkenlerinin, pasif devre elemanlarının ve PMSM ve endüksiyon motorları gibi makinelerin model kitaplıklarını kullanarak sistem davranışını uygun hale getirme
- Hatalara ve anormal koşullara sistem yanıtının analiz edilmesi
- Uygulamaya geçmeden önce simülasyon yoluyla bulunan tasarım problemlerini ortadan kaldırmak
- Tasarım yinelemelerini ve yeni nesil projeleri hızlandırmak için modelleri yeniden kullanma
Bir yükseltici dönüştürücünün dijital kontrolünün Simulink modeli.
Simulink® ile güç elektroniği simülasyonu, standart devre bileşenlerini kullanarak çoklu anahtarlama cihazlarıyla karmaşık topolojileri modellemenizi sağlar. Ortalama modeller veya ideal anahtarlama davranışıyla hızlı simülasyonlar çalıştırabilir veya parazitler ve ayrıntılı tasarım için ayrıntılı doğrusal olmayan anahtarlama modelleri kullanabilirsiniz. SPICE gibi genel amaçlı devre simülatörlerinden farklı olarak Simulink ile güç elektroniği simülasyonu, kontrol tasarımı, optimizasyona dayalı çalışmalar ve simülasyon modellerinden otomatik kod üretimi için aşağıdaki yetenekleri sağlar:
- Denetleyici mimarileri tasarlayın, simüle edin ve karşılaştırın.
- Bode ile etkileşimli döngü şekillendirme gibi klasik kontrol tekniklerini ve AC frekans taramaları ve sistem tanımlama gibi yöntemleri kullanarak anahtarlama efektlerini içeren doğrusal olmayan sistem modellerinde root-locus grafiğini uygulayın.
- Otomatik ayarlama araçlarını kullanarak tek veya çoklu geri besleme döngülerinde otomatik ayar denetleyici kazanımları. Kayan kipli kontrol veya kazanç programlama gibi teknikleri kullanarak doğrusal olmayan kontrolcüler tasarlayın.
- Arıza koruma devrelerini ve mantığı tasarlayın ve kapsamlı bir şekilde test edin.
- Sistem parametrelerini optimize etmek ve hassasiyet analizi yapmak için optimizasyon ve analiz araçlarını kullanın.
- Birden çok simülasyon gerektiren çalışmaları çok çekirdekli işlemciler ve bilgi işlem kümeleri üzerinde paralel olarak çalıştırarak hızlandırın.
- Gerçek zamanlı bir hedef bilgisayar kullanarak hızlı prototip oluşturmak veya bir mikrodenetleyici veya FPGA üzerinde uygulamak için kontrol algoritmalarından C veya HDL kodu oluşturun.
- Döngü içinde donanım kullanarak bir denetleyiciyi doğrulamak için çok çekirdekli CPU’lar ve FPGA’lar içeren gerçek zamanlı bir hedef bilgisayara devre ve makine modellerinden C veya HDL kodu oluşturun.
- Güneş enerjisi üretimi için ada karşıtı gibi uygulamalara yönelik UL 1741 gibi devlet düzenlemeleri ve standartları ile uyumlu gömülü yazılımlar geliştirmek için resmi doğrulama yeteneklerini uygulayın.