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使用这些例子来学习如何为低功率应用(低于48 V)建模转换器(如DC-DC,斩波,降压和升压转换器)。
控制四象限直升机。控制子系统实现了一个简单的基于pi的控制算法来控制输出电流。一个平均值的斩波模型被用来加速模拟。模拟使用了正引用和负引用。总模拟时间(t)为1 s。在t = 0.5 s时,负载直流源E的极性发生变化。
控制升压变换器的输出电压。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。采用平均值DC-DC变换器模型加速仿真。在整个仿真过程中,输入电压和系统负载保持恒定。总模拟时间(t)为0.25 s。当t = 0.15 s时,参考电压发生变化,系统从降压模式切换到升压模式。
控制升压变换器的输出电压。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。在整个模拟过程中,输入电压被认为是恒定的。可变电阻为系统提供负载。总模拟时间(t)为0.25秒。当t = 0.15秒时,负载发生变化。
设计一种开关电源,将30V直流电源转换为15V直流稳压电源。该模型既可用于测量电感L和平滑电容C的大小,也可用于设计反馈控制器。通过在连续和离散控制器之间的选择,可以探索离散化的影响。
使用多项式RST控制器控制buck转换器的输出电压。RST控制器调节占空比。在整个模拟过程中,输入电压被认为是恒定的。可变电阻为系统提供负载。总模拟时间(t)为0.25秒。当t = 0.15秒时,负载发生变化。当t = 0.2秒时,参考电压从6V变为4V。
模拟同步降压变换器中mosfet的热动力学。它与热动力学模型(>> ee_switching_power_supply_thermal)的同步降压变换器的结构相匹配。省略了电开关动力学使得模拟需要更大的时间步长,大大减少了模拟计算mosfet稳态温度所需的时间。
控制降压变换器的输出电压。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。在整个模拟过程中,输入电压被认为是恒定的。可变电阻为系统提供负载。总模拟时间(t)为0.25秒。当t = 0.15秒时,负载发生变化。
建模和评估元件公差和故障事件对开关电源运行的影响。R、L和C部件都有规定的公差、操作极限和故障。故障可以在块对话框或使用MATLAB®命令中启用。电容故障已经在1.5e-3秒内启动。
设计一种开关电源,将30V直流电源转换为15V直流稳压电源。该模型既可用于测量电感L和平滑电容C的大小,也可用于设计反馈控制器。通过在连续和离散控制器之间的选择,可以探索离散化的影响。将开关器件建模为mosfet而不是理想开关,确保了器件通电电阻的正确表示。该模型还捕获了设备的开/关时间,这主要取决于门电容值和PWM驱动器输出电阻。
E类变频电源转换器。在控制器块中的Simulink®中实现了一个简单的积分控制,并被设计成在5欧姆负载下提供金宝app100W。该开关为LDMOS,具有非线性电容模型的高压晶体管,R Trans为变压器的等效串联电阻。输出范围显示漏源电压,用于评估开关上的电压应力。注意,由于晶体管的非线性输出电容,峰值电压应力比输出电容恒定时的预期要高。此外,范围还显示了频率控制信号、输出电压和输出电压的参考值。该模型可用于计算电路中元件的输出功率信息。
一种buck转换器,配置用于测量源上的共模和差模噪声。为了模拟共模噪声,电路与参考平面之间的电容耦合必须包含在模型中。在这个电路中,开关节点(高侧和低侧晶体管之间)和参考平面之间的电容也包括在内。
一种具有频率控制功能的DC-DC LLC功率变换器。在Simulink®控制器块中实现了一个简单的积分控制,并被设计为实现由变量Vout_n金宝appominal定义的标称输出电压。输出范围显示频率控制信号,输出电压和输出电压的参考值。在启动期间,参考值被提升到所需的设定值。LLC动力系统的设计采用一阶谐波近似自动计算。
控制两象限直升机。二象限斩波工作在第一和第四象限,允许正负输出电压。控制子系统实现了一个简单的基于pi的控制算法来控制输出电流。总模拟时间(t)为0.5秒。在t = 0.25秒时,负载直流源E的极性改变。
控制两象限直升机。二象限斩波器工作在第一和第二象限,允许正和负输出电流。控制子系统实现了一个简单的基于pi的控制算法来控制输出电流。在整个模拟过程中,系统的负载被认为是恒定的。
反激变换器如何将5V直流电源升入15V直流稳压电源。电压是通过创建一个时变电压通过变压器一次。变压器逐步提高电压,然后由二极管整流回直流。通过控制一次侧的开关频率来实现对输出电压的闭环控制。
控制四象限直升机。控制子系统实现了一个简单的基于pi的控制算法来控制输出电流。模拟使用了正引用和负引用。总模拟时间(t)为1秒。在t = 0.5秒时,负载直流源E的极性改变。
控制四开关升压变换器的输出电压。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。在升压和降压模式下,一个开关控制占空比,一个反向操作,其他两个保持在固定位置。在整个仿真过程中,输入电压和系统负载被认为是恒定的。总模拟时间(t)为0.25秒。当t = 0.15秒时,参考电压改变,系统从降压模式切换到升压模式。
一种基于线性电流调节器的LED驱动器。该范围显示光和电流输出和电源电压。当电源电压大于约12V时,输出进入调节状态。
一种由分立元件构成的简单稳压电路。波动电源被建模为20V DC加上1V正弦变化。齐纳二极管D1将运放的非反相输入设置为3.2V,因此由于运放的增益较大,所以运放的反相输入和输出也在3.2V。因此稳压器输出电压被调节为3.2*(1000+470)/470=10V。NPN双极晶体管需要提供比典型运放更高的电流。该模型可用于检查电路运行,并支持元件的选择,以实现所需的电压调节。金宝app
一种低成本的稳压电路,其性能取决于负载电流和温度。偏置电阻R1确保晶体管基极上的电压接近额定齐纳电压。稳压器输出电压也大约在这个电压,基极-发射极电压是十分之一伏特。精确的基极-发射极电压取决于晶体管的工作点(这反过来又取决于负载)和温度。R2电阻器仅用于在暂态输出短路的情况下提供一些保护。
如何将故障应用到功率转换器中的MOSFET,以探索保护电路的工作。在MOSFET发生故障后,撬棍电路被激活,以便箝制负载的输出电压,最终导致熔断器熔断。
控制一象限直升机。控制子系统实现了一个简单的基于pi的控制算法来控制输出电流。
控制推挽降压变换器的输出电压。流过电感的电流从不为零,因此DC-DC变换器工作在连续传导模式(CCM)。为了转换和维持标称输出电压,PI控制器子系统使用一个简单的积分控制。在启动过程中,参考电压被提升到所需的输出电压。
控制推挽降压变换器的输出电压。在mosfet的关闭周期中,流过电感的电流达到零,因此DC-DC变换器工作在不连续传导模式(DCM)。这种传导模式主要用于低功率应用。为了转换和维持输入直流电压作为标称输出电压,PI控制器子系统使用一个简单的积分控制。在启动过程中,参考电压被提升到所需的输出电压。
如何将压敏电阻应用于降压转换器,以保护开关mosfet免受差动浪涌引起的过电压。
如何参数化Simscape™Electrical™二极管以表示瞬态电压抑制(TVS)二极管。本例是用于保护汽车电子产品免受与关闭感应负载相关的电压瞬变的TVS二极管。要查看从数据表中提取的数据,在“设置”部分的“建模”选项卡上,单击“模型设置”>“模型属性”。在回调选项卡上,单击PreLoadFcn。
在DC-DC转换器中使用不同级别的保真度。该系统包含三个buck-boost转换器。顶部转换器在采样时间为10us时使用理想开关。即使模型在采样时间为50 us时采样不足,为了产生准确的结果,中间转换器使用具有平均脉冲的平均开关。为了进一步提高采样率并作为理想的平均变换器工作,底部变换器使用平均开关和占空比代替门脉冲。控制子系统包含一个PWM发生器。Scope子系统包含允许您查看模拟结果的Scope块。
在斩波转换器中使用不同级别的保真度。该系统包含三个四象限切割机。顶部转换器在采样时间为10us时使用理想开关。为了产生精确的结果,即使模型在采样时间为50 us时采样不足,中间斩波器使用平均脉冲的平均开关。为了进一步提高采样率并作为一个理想的平均斩波器工作,底部转换器使用平均开关和占空比代替门脉冲。控制子系统包含一个PWM发生器。Scope子系统包含允许您查看模拟结果的Scope块。
使用Simscape™Electrical™执行蒙特卡罗分析,以优化LLC谐振DC-DC变换器的设计,当其某些组件有公差时。
控制单相逆变系统中的电流。单相逆变器采用调制波形馈电的平均开关。此示例适用于在专用实时模拟器上进行实时计算。
控制双向DC-DC变换器的电感电流。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。双向DC-DC变换器使用平均开关。为了达到不同的保真度水平,可以使用调制波形、平均门脉冲或门脉冲。
控制两相交错双向DC-DC变换器的电流。两相变换器由两个具有理想igbt的双向DC-DC变换器组成。为了调节占空比,控制子系统使用基于pi的控制算法。为了减少转换器输出端口的纹波,两相以相同的占空比进行切换,但相对相移为180度。scope子系统包含允许您查看模拟结果的范围。
MOSFET参数如何影响自开机制以及如何预防。
电压稳定电路。它使用一个全波整流器,一个单波逆变器和一个buck-boost变压器来实现电压调节。
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