Semiconductors and Converters

この例では、表面電位ベースの MOSFET モデルについて、I-V 特性と C-V 特性のパラメーター選択の影響を確認する方法を示します。MOSFET 特性ウィンドウを開くには、MATLAB® コマンド ウィンドウで、「MOSFETParameterAnalyzer」と入力します。

この例では、降圧コンバーターの出力電圧を制御する方法を説明します。デューティ比を調整するために、Control サブシステムは PI ベースの制御アルゴリズムを使用します。入力電圧はシミュレーション全体を通じて一定と見なされます。可変抵抗がシステムに負荷を提供します。合計シミュレーション時間 (t) は 0.25 秒です。t = 0.15 秒で負荷が変化します。

この例では、4 象限チョッパーを制御する方法を説明します。Control サブシステムは、出力電流を制御するために、単純な PI ベースの制御アルゴリズムを実装します。シミュレーションでは、正と負の両方の指令値を使用します。合計シミュレーション時間 (t) は 1 秒です。t = 0.5 秒で、負荷 DC 電源 E の極性が変更されます。

これは、解析ワークフローの例のためのベース モデルです。

この例では、30V DC 電源を、制御された 15V DC 電源に変換するスイッチング電源をモデル化する方法を説明します。このモデルを使用して、インダクタンス L と平滑化コンデンサ C のサイズを決定し、フィードバック コントローラーを設計します。連続コントローラーと離散コントローラーの間で選択することにより、離散化の影響を調べます。

この例では、典型的な船舶の 2 次元断面上の電力システムを説明します。このシステムは、ベース負荷、宿泊設備負荷、船首推進機、電気推進機を備えています。

この例では、パワー コンバーターでさまざまなレベルの忠実度を使用する方法を説明します。システムには 3 つのコンバーターが含まれています。一番上のコンバーターは、10 us のサンプル時間で理想的なスイッチと保護ダイオードを使用します。50 us のサンプル時間でモデルのサンプリングが不十分な場合でも正確な結果が得られるように、真ん中のコンバーターは、平均化スイッチと平均化されたパルスを使用します。サンプルレートをさらに上げて理想的な平均化されたコンバーターとして運用するために、一番下のコンバーターは、平均化スイッチを使用し、ゲート パルスの代わりに変調波形を使用します。Control サブシステムには、三相、2 レベルの PWM 波形発生器が含まれています。Scopes サブシステムには、シミュレーション結果を確認できる Scope ブロックが含まれています。

この例では、静的負荷を駆動し電源の力率が一定となる三相マトリックス コンバーターを示します。Scopes サブシステムには、シミュレーション結果を確認できるスコープが含まれています。

このモデルでは、差動サージによる過電圧からスイッチング用 MOSFET を保護するために、降圧コンバーターにバリスターを適用する方法を説明します。

この例では、反転トポロジ昇降圧コンバーターの出力電圧を制御する方法を説明します。反転トポロジ昇降圧コンバーターでは 1 つのスイッチのみを使用し、出力電圧は入力と逆の極性になります。デューティ比を調整するために、Control サブシステムは PI ベースの制御アルゴリズムを使用します。入力電圧およびシステム負荷は、シミュレーション全体を通じて一定と見なされます。合計シミュレーション時間 (t) は 0.25 秒です。t = 0.15 秒で、基準電圧が変化し、システムは降圧モードから昇圧モードに切り替わります。

この例では、PFC プリコンバーターを使用して力率を補正する方法を示します。この手法は、スイッチング電源などの非線形インピーダンスが AC グリッドに接続されている場合に便利です。スイッチング サイクル中にインダクタを流れる電流がゼロになることはないため、この昇圧コンバーターは連続伝導モード (CCM) で動作します。インダクタ電流と出力電圧のプロファイルは、単純な積分制御を使用して制御されます。起動時に、基準出力電圧が目的の電圧まで上昇します。