Universal Bridge

선택 가능한 토폴로지와 전력전자 소자를 갖춘 범용 전력 컨버터 구현

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  • Universal Bridge block

라이브러리:
Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Electronics

설명

Universal Bridge 블록은 브리지 구성으로 연결된 최대 6개의 전력 스위치로 구성된 범용 3상 전력 컨버터를 구현합니다. 대화 상자에서 전력 스위치 유형과 컨버터 구성을 선택할 수 있습니다.

Universal Bridge 블록을 사용하면 자연 정류(또는 선 정류) 전력전자 소자(다이오드 또는 사이리스터)와 강제 정류 소자(GTO, IGBT, MOSFET)를 모두 사용하는 컨버터를 시뮬레이션할 수 있습니다.

Universal Bridge 블록은 2레벨 전압원 컨버터(VSC)를 구축하기 위한 기본 블록입니다.

전력전자 소자가 자연 정류되거나 강제 정류되는 경우 소자 번호가 다릅니다. 자연 정류 3상 컨버터(다이오드 및 사이리스터)의 경우 번호는 정류의 자연적 순서를 따릅니다.

2상 다이오드나 사이리스터 브리지, 또는 기타 브리지 구성의 경우 정류 순서는 다음과 같습니다.

GTO-다이오드 브리지:

IGBT-다이오드 브리지:

MOSFET-다이오드 및 이상적 스위칭 브리지:

예제

AC/DC/AC 컨버터

AC/DC/AC 컨버터

이 예제에서는 AC-DC-AC 컨버터의 동작을 보여줍니다.

포트

입력

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제어된 스위치 소자의 게이트 입력입니다. 게이트 신호 벡터의 펄스 순서는 설명 섹션에 나와 있는 6개의 회로에 표시된 스위치 번호에 해당합니다. 다이오드 및 사이리스터 브리지의 경우 펄스 순서는 정류의 자연적 순서에 해당합니다. 다른 모든 강제 정류 스위치의 경우 펄스는 A상, B상, C상의 상부 및 하부 스위치로 보내집니다.

위상

입력 g의 펄스 벡터

암 1개

[Q1,Q2]

암 2개

[Q1,Q2,Q3,Q4]

암 3개

[Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6]

보존

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A상과 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

B상과 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

C상과 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

양의 단자와 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

음의 단자와 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

파라미터

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단상 컨버터(스위칭 소자 2개 또는 4개)를 사용하려면 1 또는 2로 설정하십시오. Graetz 브리지 구성으로 연결된 3상 컨버터(스위칭 소자 6개)를 사용하려면 3으로 설정하십시오. 디폴트 값은 3입니다.

스너버 저항(단위: 옴(Ω))입니다. 디폴트 값은 1e5입니다. 모델에서 스너버를 제거하려면 Snubber resistance Rs 파라미터를 inf로 설정하십시오.

스너버 커패시턴스(단위: 패럿(F))입니다. 디폴트 값은 inf입니다. 스너버를 제거하려면 Snubber capacitance Cs 파라미터를 0으로 설정하고, 저항성 스너버를 사용하려면 inf로 설정하십시오.

연속 솔버를 사용할 때 Powergui 블록의 기본 설정 탭에서 Disable snubbers in switching devices 옵션을 선택하면 모든 전력전자 소자에서 스너버를 제거할 수 있습니다.

시스템이 이산화되어 있으면 저항이 매우 큰 순수 저항성 스너버를 지정하여 스너버가 거의 없는 전력전자 소자를 시뮬레이션할 수 있으므로 무시 가능한 수준의 누설 전류가 생성됩니다. 브리지는 순수 저항성 스너버로 만족스럽게 작동합니다.

브리지에서 사용할 전력전자 소자의 유형을 선택합니다. 디폴트 값은 Thyristors입니다.

Switching-function based VSC를 선택하면 스위치가 AC 측의 두 전압원과 DC 측의 전류원으로 대체되는 스위칭 함수 전압원 컨버터 유형 등가 모델이 사용됩니다. 이 모델은 다른 전력전자 소자와 동일한 점호 펄스를 사용하며 일반적으로 브리지에 의해 생성되는 고조파를 정확하게 표현합니다. 점호 펄스를 0으로 설정하면 AC 측 전압원은 0볼트, DC 측 전류원은 0A로 구현됩니다.

Average-model based VSC를 선택하면 전력전자 스위치를 표현할 때 평균 모델 유형의 전압원 컨버터가 사용됩니다. 다른 전력전자 소자와 달리, 이 모델은 브리지의 ABC 단자에서 생성된 평균 전압을 나타내는 기준 신호(uref)를 사용합니다. 이 모델은 고조파를 나타내지 않습니다. 평균 전압 동특성을 유지하면서 더 큰 샘플 시간으로 사용할 수 있습니다.

이 두 모델을 IGBT/다이오드 소자를 사용하는 Universal Bridge 블록과 비교하는 예제는 power_sfavg를 참조하십시오.

선택한 소자의 내부 저항(단위: 옴(Ω))입니다. 디폴트 값은 1e-3입니다.

다이오드 또는 사이리스터 소자의 내부 인덕턴스(단위: 헨리(H))입니다. 디폴트 값은 0입니다. 브리지가 이산화되어 있으면 Lon 파라미터를 0으로 설정해야 합니다.

이 파라미터는 선택한 Power electronic device가 GTO/Diodes 또는 IGBT/Diodes인 경우 사용할 수 있습니다.

강제 전류 소자(GTO, MOSFET 또는 IGBT) 및 역병렬 다이오드의 순방향 전압(단위: 볼트(V))입니다. 디폴트 값은 [ 0 0 ]입니다.

이 파라미터는 선택한 Power electronic device가 Diodes 또는 Thyristors인 경우에만 사용할 수 있습니다.

소자가 전도 중일 때 소자 양단 간의 순방향 전압(단위: 볼트(V))입니다. 디폴트 값은 0입니다.

디폴트 값은 None입니다.

6개의 전력전자 소자 단자 간의 전압을 측정하려면 Device voltages을 선택하십시오.

6개의 전력전자 소자를 통해 흐르는 전류를 측정하려면 Device currents를 선택하십시오. 역병렬 다이오드를 사용하는 경우 측정되는 전류는 강제 정류 소자(GTO, MOSFET 또는 IGBT)와 역병렬 다이오드의 총 전류입니다. 따라서 양의 전류는 강제 정류 소자에 흐르는 전류를 나타내고 음의 전류는 다이오드에 흐르는 전류를 나타냅니다. 스너버 소자가 정의되어 있으면 측정되는 전류는 전력전자 소자를 통해서만 흐르는 전류입니다.

Universal Bridge 블록의 단자 전압(AC 및 DC)을 측정하려면 UAB UBC UCA UDC voltages를 선택하십시오.

Universal Bridge에 정의된 모든 전압 및 전류를 측정하려면 All voltages and currents를 선택하십시오.

모델에 Multimeter 블록을 배치하여 시뮬레이션 도중에 선택한 측정값을 표시합니다. Multimeter 블록의 Available Measurements 메뉴에서 측정값은 다음과 같은 레이블로 식별되며, 레이블 뒤에는 블록 이름이 덧붙습니다.

측정값

레이블

소자 전압

Usw1:

분기 전류

Isw1:

단자 전압

Uab:

확장 기능

모두 확장

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

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