提高转换器的模拟
boost变换器数字控制器的仿真设计
通过仿真设计数字控制器有助于确保DC-DC升压变换器能够在负载电流和电源电压变化时正确调节电压。仿真指导功率级组件的正确选择,以确保最小的输出电压纹波和可接受的功率损耗。功率级和控制器的闭环仿真使电力电子工程师能够在控制器实施和硬件构建之前评估和验证他们的设计选择。
当设计功率转换器时,您应该考虑下列任务的模拟:
- 设计一种用于电压调节的反馈控制器
- 同时优化RLC组件和控制器设计
- 估计半导体开关的稳态和动态特性
- 动态性能与电能质量分析
- 在嵌入式微处理器或FPGA上原型化和实现数字控制器
基于Simulink仿真的控制系统设计金宝app®允许您在开始硬件测试时设计、验证和实现您的转换器,从而知道它将按照预期工作。您可以:
- 使用标准电路元件对功率级进行建模,或使用预构建的升压转换器块。
- 模拟不同保真度的变换器模型:平均模型的系统动力学,行为模型的开关特性,详细的非线性开关模型的寄生和详细的设计。
- 设计、仿真和比较不同的控制器结构,包括电压模式控制和电流模式控制。
- 在非线性转换器模型上应用经典控制技术,如Bode和根轨迹图的交互式回路成形,包括使用交流频率扫描或系统识别等方法的开关效应。
- 自动调谐控制器增益在一个或多个反馈回路使用自动调谐工具。设计增益计划控制器以考虑操作点的变化。
- 建立并评估元件公差和故障事件对开关电源运行的影响。
- 通过将升压变换器模拟为更大系统的一部分来评估升压变换器的电能质量,其中DC-DC功率变换器是部件之一,例如数字电源或并网光伏阵列。
- 从控制算法生成C或HDL代码,用于使用实时目标计算机进行快速原型制作,或用于在微控制器或FPGA上实现。
- 从电路模型到实时目标计算机生成C或HDL代码,用于使用硬件在环仿真验证控制器。
基于仿真的控制设计不局限于boost变换器,可以应用于其他变换器类型的开发,包括buck、Cuk、反激、正向和推挽变换器。