Average-Value Chopper

平均値チョッパー

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Simscape / Electrical / Semiconductors & Converters / Converters

説明

Average-Value Chopper ブロックは、制御式平均値チョッパーを表します。デューティ比入力を使用して、電気エネルギーを入力側と出力側の間で変換します。次の図は、ブロックの等価回路を示しています。

方程式

入力電流と出力電圧は、指定したチョッパーのクラスによって異なります。

電圧と電流の方程式

チョッパーのクラス	象限	出力電圧 $v_2$			入力電流 $i_1$
		$i_2<0$	$i_2=0$	$i_2>0$	$i_2<0$	$i_2=0$	$i_2>0$
A	第 1	$v_2=v_1$	$$v_2=DutyCycle\cdot v_1$$		$i_1=i_2$	$i_1=DutyCycle\cdot i_2$
B	第 2	$$v_2=\left(1-DutyCycle\right)\cdot v_1$$		$v_2=0$	$$i_1=\left(1-DutyCycle\right)\cdot i_2$$		$i_1=0$
C	第 1 と第 2	$$v_2=DutyCycle\cdot v_1$$			$i_1=DutyCycle\cdot i_2$
D	第 1 と第 4	$v_2=v_1$	$$v_2=\left(2\cdot DutyCycle-1\right)\cdot v_1$$		$i_1=i_2$	$$i_1=\left(2\cdot DutyCycle-1\right)\cdot i_2$$
E	4	$$v_2=\left(2\cdot DutyCycle-1\right)\cdot v_1$$			$$i_1=\left(2\cdot DutyCycle-1\right)\cdot i_2$$

制限と仮定

• 入力電圧 v₁ は正です。

• 電力損失は無視されます。

• Average-Value Chopper ブロックは、ダイナミクスのない制御式平均値チョッパーの理想的な実装を表し、低忠実度シミュレーションに適しています。忠実度の高いモデルの場合は、One-Quadrant Chopper ブロック、Two-Quadrant Chopper ブロック、または Four-Quadrant Chopper ブロックを使用します。

例

平均値チョッパーの制御

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。シミュレーションを高速化するために、平均値チョッパー モデルを使用します。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。

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端子

保存

DutyCycle — デューティ比

電気 | スカラー

デューティ比に関連付けられた電気量保存端子。

データ型: double

1+ — 正の DC 電圧 1

電気 | スカラー

1 つ目の DC 電圧の正の端子に関連付けられた電気量保存端子。

データ型: double

1- — 負の DC 電圧 1

電気 | スカラー

1 つ目の DC 電圧の負の端子に関連付けられた電気量保存端子。

データ型: double

2+ — 正の DC 電圧 2

電気 | スカラー

2 つ目の DC 電圧の正の端子に関連付けられた電気量保存端子。

データ型: double

2- — 負の DC 電圧 2

電気 | スカラー

2 つ目の DC 電圧の負の端子に関連付けられた電気量保存端子。

データ型: double

パラメーター

チョッパーのタイプ — チョッパーのクラス

クラス A - 第 1 象限 (既定値) | クラス B - 第 2 象限 | クラス C - 第 1 象限および第 2 象限 | クラス D - 第 1 象限および第 4 象限 | クラス E - 4 象限

チョッパーのクラス。

コンバーターの効率 — コンバーターの効率のパラメーター化

定数 (既定値) | 表形式

コンバーターの効率のパラメーター化を指定します。[表形式] を選択すると、与えられた出力電流によって伝導損失が決まります。

効率 (%) — コンバーターの効率

100 (既定値) | スカラー

コンバーターの効率 (パーセンテージ)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[コンバーターの効率] を [定数] に設定します。

出力電流ベクトル — 出力電流のベクトル

[0, 2, 5] A (既定値) | 少なくとも 2 要素の行ベクトル

出力電流のベクトル。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[コンバーターの効率] を [表形式] に設定します。

効率ベクトル (%) — 効率のベクトル

[90, 95, 98] (既定値) | 少なくとも 2 要素の行ベクトル

[出力電流ベクトル] で指定された各出力電流の効率 (パーセンテージ) のベクトル。このパラメーターは [出力電流ベクトル] と同じサイズでなければなりません。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[コンバーターの効率] を [表形式] に設定します。

参照

[1] Trzynadlowski, A. M. Introduction to Modern Power Electronics. 2nd Ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons Inc., 2010.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2018b で導入

参考

Average-Value DC-DC Converter | Average-Value Inverter (Three-Phase) | Average-Value Rectifier (Three-Phase) | Four-Quadrant Chopper | One-Quadrant Chopper | Two-Quadrant Chopper

トピック

• Choose Blocks to Model Power Electronic Converters