ВІПМатлаб - MATLAB_Урок5
SE#7(1).qxd 2/22/2006 12:50 PM Page 22
Силова Електроніка, ¹ 1’2006 Ñîôò
” УН 5. «МОЗЛБ Т‚ВИТЪ‚ ЫТЪ УИТЪ‚ ТЛОУ‚УІ ОВНЬ УМЛНЛ ‚ ˜ТЪУЪМУІ У·О‡ТЪЛ
Мета цього уроку — вивчення засобів віртуального моделювання, які використовуються для аналізу властивостей пристроїв силової електроніки в частотній області, а саме: гармонійний аналіз сигналів, побудова передавальних функцій окремих вузлів для отримання амплітудно- та фазочастотних характеристик. Для цього призначено блоки бібліотек Simulink
спектрів струму та напруги
на виході транзисторного інвертора
Почнемо розгляд частотних властивостей пристроїв
силової електроніки з побудови віртуальної мо-
ділі інвертора, призначеного для перетворення
ня постійної напруги в напругу синус-
ідальної форми. Це перетворення здійснює-
ється за рахунок широтно-імпульсної модуляції (ШІМ)
в ланцюзі змінного струму. Пристрій виконаний
на ключових елементах, що працюють з високою годиною.
тієї комутації [1].
Приклад 1. Побудувати модель транзисторного ін-
вертора з активно-індуктивним навантаженням.
Вихідні дані для моделі: вхідна постійна
ну напругу величиною 310 В, частота преобра-
зування 1 кГц, модулююча частота 50 Гц і коеф-
Discrete PWM Generator
Discrete Control Blocks
генератор дискретних сигналів із ШІМ
DC Voltage Source - джерело постійного
Amplitude (V) - 310 В
Number of bridge arms - 2
Universal Bridge - універсальний міст
Port configuration — ABC as output terminals
Power Electronic devices - MOSFET/Diodes
Series RLC Branch - послідовно
з'єднані RLC елементи
Current Measurement - вимірювач струму In
вимірник напруги Um
Ground (output) - заземлення (вихідне)
L connector - L з'єднувач
(Для підключення навантаження)
Sample Time (s) - 1e 5
графічний інтерфейс користувача
фіцієнт модуляції 0,95. Опір навантаження 10 Ом, а індуктивність – 5 мГн. Як ключові елементи використовуються MOSFET-транзистори, що з'єднуються за мостовою схемою і керуються від генератора імпульсного сигналу з ШІМ.
На рис. 1а представлена схема моделі, а блоки, що входять у модель, та їх основні параметри наведені у таблиці 1.
У моделі використовується новий блок генератора дискретних сигналів з ШІМ - Discrete PWM Generator (табл. 1). Дамо короткі відомості щодо його налаштувань у вікні параметрів (рис. 1б), яке викликається подвійним клацанням лівою кнопкою миші (далі: ЛКМ) по піктограмі генератора.
• Generator Mode – генератор моди (модульованого сигналу). Вибирається зі списку:
- 1-arm bridge (2 pulses) - міст з одним плечем (2 імпульси);
- 2-arm bridge (4 pulses) - міст із двома плечима (4 імпульси);
- 3-arm bridge (6 pulses) - міст із трьома плечима (6 імпульсів);
- Double 3-arm bridge (12 pulses) - подвійний міст із трьома плечима (12 імпульсів);
• Carrier frequency (Hz) – несуча частота (Гц);
• Sample time – крок дискретизації;
• Internal generation jf modulating signal(s) — внутрішній (вбудований) генератор модульного сигналу(ів). Увімкнено, якщо встановлено прапорець.
• Modulation index – коефіцієнт (індекс) модуляції (від 0 до 1).
• Frequency of output voltage (Hz) – частота напруги на виході (Гц);
• Phase of output voltage (degrees) – фазанапруги на виході (градусів)
Значення встановлених параметрів у генераторі
наведено у вікні на рис. 1б, причому коефіцієнт модуляції заданий рівним 0,95 для того, щоб були видні процеси перемикання транзисторних ключів на кожному періоді імпульсної напруги.