从系列中:如何在Simulink中开发DC-DC变换器控制金宝app
了解如何使用Simscape Electrical™功能生成热损失图,您可以将其嵌入到专用模型中,以快速模拟热行为和冷却系统的大小。请参阅使用Simscape Electrical中建模的SEPIC的示例,其中包含电压源、电阻器、电感器和电容器等组件。在设计探索的第一阶段,工程师们对效率和转换损失感兴趣,以便更好地了解系统架构和其他需求,例如所需传感器的类型或冷却系统的尺寸。
出于这个原因,工程师使用和参数化高保真MOSFET和二极管模型块遵循制造商的数据表。使用额外的MATLAB®Simscape Electrical中包含的功能,以检索开关设备在各个工作点的热量产生。使用并行计算工具箱™,通过将独立模拟分布在多个核上,减少创建热图所花费的计算时间。使用生成的热图作为快速仿真模型的一部分来设计冷却系统,您可以在短短几秒钟内模拟数小时的热行为。
我们可以使用非常相似的方法来确定功率损失和转换器的热行为。你可能注意到了,当我运行我的剧本时,第二个情节跳出来了。在这个图中,我展示了MOSFET的平均功率损耗,以瓦特为单位,在不同的工作区域,我用我的功率损耗模拟,以及我的二极管的平均功率损耗。你可以看到MOSFET损失更多,在高电压和大电流下损失了近16瓦。
二极管稍微难一点。我们可以看到,实际上,功率损耗很大程度上取决于电流,而不是电压。
我们可以在软件中重复使用这些表格,用于热刺激的特定模型构建。你可以看到我在这里输入我的电压和电流作为一个所需的操作区域,我正在使用一个查找表重新计算功率损失,我在一个物理网络中输入它们,它复制了我的被动冷却系统-我的热流,由MOSFET产生的瓦特。由于结合点的质量,我有一些热质量。我和箱子有联系,箱子还有一些热质量,和散热器有联系。我的被动散热器会和环境温度发生对流。
没有主动冷却。这只是一个基于环境温度的被动系统。我可以快速切换到我的工作区域,比如大约18伏特和1安培,然后我可以模拟一整天。我们可以用3600秒看24小时。
我可以运行,模拟瞬间完成。这是一个非常简单的模型。但对于工程师来说,这可能是一个非常强大的技术,他们正在为你的电源转换器创建或评估或调整冷却系统。我们可以看到,我们预期的工作区域,实际上MOSFET的温度是318开尔文,二极管的温度是328开尔文,这是可以接受的。大概是47度。当然,这是一整天,有很多电流。但它不会加热太多,所以我们可以接受被动冷却系统。
我用了一个新的测量块来测量温度。你可以将它用于任何物理系统。双击,选择一个块,然后你就可以访问插入到这个块中的所有变量。所以这是一个非常方便的技术,可以让你建立一个网络,避免用传感器来测量所有东西。这已在版本2020a中引入。
现在,当然,如果被动冷却还不够,你的同事们正在研究冷却系统,他们可能需要寻找一个风扇,开始在散热器上主动吹空气。也许你还需要一些热交换器。
所以我们提供了很多这样的模块,让你的团队真正地在整个工程方面工作——不仅在电力电子方面,而且在冷却方面——冷却的大小,和冷却控制。当我们说我们为多学科团队提供了真正的多领域模拟环境时,这就是我们的想法。
回顾一下,我们看到了如何使用getpowerlossSummary函数来创建MOSFET和二极管的功率损耗表。您可以创建一个非常快速的实现您的冷却系统仅使用功率损失在不同的工作点。我们有一个例子叫做开关电源热,如果你想看的话。
我们实际上还有一个新功能来隐藏开关设备的保真度。我们添加了MOSFET,并根据数据表对MOSFET进行了参数化。但是越来越多地,您可以使用subcircuit2ssc函数将SPICE中已有的模型直接导入Simscape。这将从网络列表自动创建基于SPICE网络列表的Simscape组件。
我们现在推出了SPICE型号的开关,如SPICE进口MOSFET,我们为某些类型的MOSFET提供了一些现货选择,如英飞凌的MOSFET。这对你来说也是可重复的工作。所以我们提供了转换帮助。当然,您可以通过生成特征并与LTspice进行比较来验证这种转换。
您也可以从以下列表中选择一个网站:
选择中国站点(中文或英文)以获得最佳站点性能。其他MathWorks国家站点没有针对您所在位置的访问进行优化。