从系列: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™功能来生成可以在专用模型中嵌入的热损耗的地图,以便快速模拟热行为和冷却系统的尺寸。请参阅Simscape Electrice中使用Simscape Electrice,诸如电压源,电阻器,电感器和电容等的组件。在设计勘探的第一阶段,工程师对效率和转换损失感兴趣,以更好地了解系统架构和其他要求,例如所需的传感器类型或冷却系统的尺寸。
出于这个原因,通过遵循制造商数据表,工程师使用和参数化高保真MOSFET和二极管模型块。使用额外的matlab.®Simscape电气中包括的功能在各种操作点中检索开关装置的发热。使用并行计算工具箱™通过在多个核上分发独立模拟来减少创建热图的计算时间。使用得到的热图作为设计冷却系统的快速仿真模型的一部分,在那里您可以在几秒钟内模拟热行为的小时数。
我们可以使用非常相似的方法来确定转换器的功率损耗和热行为。你可能已经注意到了,当我运行脚本时,第二个剧集弹出。在此图中,我在用电力损耗仿真模拟的不同操作区域和我的二极管的平均功率损耗,我将MOSFET的平均功率损耗在瓦特上,以及我的二极管的平均功率损耗。您可以看到MOSFET稍微失去更多,高电压和高电流近16瓦。
二极管有点困难。我们可以看到,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,用于热增产的特定模型。你可以看到我在这里输入我的电压和电流作为一个理想的操作区域,我用查找表重新计算功率损失,我在物理网络中输入它们,复制我的被动冷却系统-我的热流,由MOSFET产生的瓦特。我有一些热质量由于结的质量。我和这个箱子有联系,还有一些热质量,和散热器有联系。我的被动式散热片和周围的温度进行对流。
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操作区域,比如18伏特和1安培,然后我可以模拟一整天。我们可以在24小时内观看3600秒。
我可以运行 - 模拟将是瞬间的。这是一个非常简单的模型。但这对工程师来说这可能是令人难以置信的强大的技术,这些技术正在为电源转换器创建或评估或尺寸调整冷却系统的工程师。我们可以看到我们预期的经营区域 - 我们实际上将是MOSFET温度的318个kelvin,并且为二极管328 kelvin是可接受的。它或多或少47度。所以当然,这是整天,有很多当前。但它并没有太多升温,所以我们可能是一种被动冷却系统。
我使用了一个新的探针块来获得温度。您可以将其用于任何物理系统。您双击,您可以选择一个块,然后您可以访问此块中插入的所有变量。因此,这是一种非常方便的技术,允许您建立网络并避免使用传感器刷新一切。这已在版本2020A中引入。
当然,如果被动冷却是不够的,那么在冷却系统上工作的同事可能需要寻找风扇以在散热器上主动地开始吹风。也许你也需要一些热交换器。
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,以及冷却控制。当我们说我们为多学科团队提供了一个真正的多领域模拟环境时,这就是我们的想法。
所以作为一个概述,我们看到了如何使用函数getpowerlossummary创建您的表的功率损失从MOSFET和二极管。您可以使用不同操作点的功率损耗创建非常快速的冷却系统实现。我们有一个例子叫做开关电源热,如果你想看一下的话。
我们实际上也有一个新功能来隐藏开关设备的保真度。我们加入了MOSFET,并根据数据表参数化了MOSFET。但是越来越多的情况是,您可以使用subcircuit2ssc函数将在SPICE中可能有的现有模型直接导入Simscape。这将从一个网络列表中自动创建一个基于SPICE网络列表的Simscape组件。
我们现在推动了这一点,我们为我们的开关推出了Spice型号,如Spice导入的MOSFET,我们为某些类型的MOSFET提供了一些选择的现成,例如英飞凌。这也是可重复的工作。所以我们提供了转换援助。当然,当您可以通过生成特征并与LTSPICE进行比较来验证此转换。
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