Моделирование замкнутых шим генераторов с гистерезисной модуляцией
Второй
способ ШИМ модуляции – гистерезисная
модуляция в замкнутой схеме управления.
Схема управления для одной фазы:
1. Построить трехфазную управляемую гистерезисную модель ШИМ используя блоки Simulink и Universal Bridge (Универсальный мост) из SimPowerSystem.
2. Сравнить работу замкнутого гистерезисного ШИМ генератора с разомкнутым ШИМ генератором. От каких параметров схемы зависит частота ШИМ? Можно ли построить замкнутый гистерезисный генератор полностью идентичный разомкнутому?
Одна из возможных схем формирования импульсов в гистерезисном ШИМ.
ДОПОЛНЕНИЕ
PWM Generator (2-Level)
Pulse width modulator - PWM (широтно-импульсный модулятор - ШИМ) Широтно-импульсный генератор (2-х уровневый). Создает импульсы для PWM-управляемого преобразователя с двумя уровнями.
Библиотека
Control and Measurements/Pulse & Signal Generators (Контроль и измерения/Импульсные генераторы сигнала)
Описание
Блок PWM Generator создает импульсы для основанной на широтной модуляции (PWM) преобразователей, используя топологию с двумя уровнями. Блок может управлять переключающимися устройствами (FET, GTO или IGBT) трех различных типов преобразователей: однофазный полумост (1 плечевой), однофазный полный мост (2 плечевой) или трехфазный мост (3 плечевой).
Заданный сигнал (вход Uref), также называемый модулирующим сигналом, сравнивается с симметричным треугольным сигналом. Когда заданный сигнал больше треугольного импульса – на выходе 1, меньше - 0.
На
рисунке данные для однофазного
полумостового преобразователя. В этом
случае, один заданный сигнал создает
два импульса. Для однофазного полного
моста второй заданный сигнал производить
два импульса второго плеча. Этот сигнал
внутренне создан изменением фазы
заданного сигнала на 180о. Для
трехфазного моста три заданных сигнала
создают шесть импульсов.
Заданные сигналы могут также создаваться самим генератором PWM. В этом случае, определяют коэффициент модуляции, частоту выходного напряжения и фазу.
Создание импульсов для однофазного полумостового преобразователя
Диалоговое окно и параметры
Generator type (тип генератора)
Определяется число импульсов на выходе. Число импульсов, создаваемых блоком, пропорционально числу плеч мостовой схемы.
Выберите Single-phase half-bridge (2 pulses) (однофазный полумост (2 импульса), чтобы запустить однофазный полумостовой преобразователь.
Выберите Single-phase full-bridge (4 pulses) (однофазный полный мост (4 импульса), чтобы запустить однофазный полный мостовой преобразователя. Импульсы 1 и 3 запускает верхние ключи первого и второго плеча. Импульсы 2 и 4 запускают нижние ключи.
Выберите Three-phase bridge (6 pulses) (трехфазный мост с 6 импульсами), чтобы управлять трехфазным шестиплечевым мостом. Импульсы 1, 3, 5 запускают верхние ключи первого, второго и третьего плеча. Импульсы 2, 4, 6 запускают нижние ключи.
Mode of operation (режим работы)
Когда установлено Unsynchronized (несинхронизированный), несущая частота несинхронизирована и определена параметром Carrier frequency (несущая частота).
Когда установлено Synchronized (синхронизированный), несущий сигнал синхронизирован с внешним заданным сигналом (вход wt) и несущая частота определена параметром Switching ratio (коммутация).
Carrier frequency (Hz) (Несущая частота (Гц))
Определите частоту в Герцах треугольного несущего сигнала. Этот параметр видим, только если параметр Mode of operation (режим работы) установлен как Unsynchronized (несинхронизированный).
Switching ratio (carrier frequency/output frequency) (коммутация (несущая частота / выходная частота)
Определите частоту (Fc) треугольного несущего сигнала.
Этот параметр видим, только если параметр Mode of operation (режима работы) установлен как Synchronized (синхронизирован).
Internal generation of modulating signal (s) (внутренняя генерация модулированного сигнала)
Когда выбрано, заданный сигнал создается блоком. Если нет - внешние заданные сигналы используются для создания импульсов. Параметр видим, только если параметры Mode of operation установлены как Unsynchronized.
Modulation index (коэффициент модуляции)
Определите коэффициент модуляции дл управления амплитудой фундаментального компонента выходного напряжения преобразователя. Коэффициент модуляции должен быть больше 0 и меньше или равным 1. Параметр видим только, когда выбрано Internal generation of modulating signal (s) (внутренняя генерация модулированного сигнала)
Output voltage frequency (Hz) (частота выходного напряжения)
Определите частота выходного напряжения преобразователя. Параметр видим только, когда выбрано Internal generation of modulating signal.
Output voltage phase (degrees) (фаза выходного напряжения) (градусы)
Определите фазу выходного напряжения преобразователя. Параметр видим только, когда выбрано Internal generation of modulating signal.
Sample time (эталонное время)
Определите эталонное время блока, в секундах. Выбор 0 – непрерывное время.
Входы и выходы
Uref
Заданный векторный сигнал для создания выходных импульсов. Вход видим когда не выбрано Internal generation of modulating signal. Соедините этот вход с однофазным синусоидальным сигналом, когда блок используется, чтобы управлять однофазным полу или полным мостовым преобразователем, или к синусоидальному сигналу с тремя фазами, когда блок PWM генератора управляет мостовым трехфазным преобразователем. В линейном режиме величина Uref должна быть между −1 и +1.
P
Выход содержит два, четыре или шесть импульсных сигналов для запуска полупроводниковых устройств (MOSFET, GTO или IGBT) с одно - , два - или тремя плечами.