巴克转换器模拟

利用仿真设计buck变换器的数字控制器

设计一个具有仿真的数字控制器,可以确保DC-DC降压变换器在负载电流和源电压变化时能适当地调节电压。仿真指导正确选择功率级元件,以确保输出电压纹波最小和可接受的功率损耗。电源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。

当设计一个功率转换器时,你应该考虑模拟执行以下任务:

电压调节反馈控制器的设计

  • 在控制器设计的同时优化RLC组件
  • 估算半导体开关的稳态和动态特性
  • 分析动态性能和电能质量
  • 在嵌入式微处理器或FPGA上设计并实现数字控制器

利用Simulink进行控制系统的仿真设计®让您在开始硬件测试时知道转换器将按预期工作,从而设计、验证和实现转换器。您可以:

  • 使用标准电路组件建模功率级,或使用预建的Buck转换器块。
  • 在不同的保真度水平上模拟转换器模型:系统动力学的平均模型,开关特性的行为模型,以及寄生和详细设计的详细非线性开关模型。
  • 设计、模拟和比较不同的控制器架构,包括电压模式控制和电流模式控制。
  • 在非线性变换器模型上应用经典的控制技术,如波德交互式环路整形和根轨迹图,其中包括使用交流扫频或系统识别等方法的开关效应。
  • 自动调优控制器增益在单一或多个反馈循环使用自动调优工具。设计增益计划控制器,以考虑到工作点的变化。
  • 建模和评估元件公差和故障事件对开关电源运行的影响。
  • 评估降压变换器的电能质量,模拟它作为一个更大的系统的一部分,其中直流-直流功率变换器是一个组件,例如,整流器或起动发电机。
  • 从控制算法中生成C或HDL代码,用于使用实时目标计算机进行快速原型设计或在微控制器或FPGA上实现它们。
  • 从电路模型生成C或HDL代码到实时目标计算机,用于使用硬件在环仿真验证控制器。
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