벅 컨버터 열 모델
이 예제에서는 동기식 벅 컨버터에서 MOSFET의 열 동특성을 모델링합니다. 이는 열 동특성이 있는 벅 컨버터 모델의 구조와 일치합니다. 전기 스위칭 동특성을 생략하면 훨씬 더 큰 시간 스텝으로 시뮬레이션을 진행할 수 있으므로 MOSFET의 정상 상태 온도를 계산하는 데 걸리는 시간이 크게 단축됩니다.
MOSFET이 발생시키는 열을 계산하려면 스위칭 사이클 동안의 평균 손실이 필요합니다. 상세 BuckConverter.mdl 모델을 실행하여 기록된 데이터를 후처리하고 손실을 작업 공간 변수 P_MOSFET1과 P_MOSFET2에 저장하여 이 값을 구합니다. 그런 다음 단순화된 열 모델을 실행할 수 있으며, MOSFET의 최종 온도는 작업 공간 변수 T_junction1, T_case1, T_heatsink1, T_junction2, T_case2, T_heatsink2에 저장됩니다. 이러한 온도를 시작 조건으로 사용하여 상세 모델을 다시 실행하면, 장치 특성이 온도에 따라 달라지기 때문에 시스템의 동작을 보다 정확하게 산출합니다.
모델
Simscape 기록의 시뮬레이션 결과
아래 플롯은 시간 경과에 따른 MOSFET의 온도 변화를 보여줍니다. 오랜 시간 동안 시뮬레이션을 실행하여 정상 상태의 온도를 확인할 수 있습니다. 이 시뮬레이션의 최종 온도는 장치 특성이 온도에 따라 달라지는 상세 전기 시뮬레이션의 시작 조건으로 사용할 수 있습니다.
실시간 시뮬레이션의 결과
이 예제는 다음 플랫폼에서 테스트되었습니다.
Intel® 3.5 GHz i7 멀티코어 CPU 및 4GB가 탑재된 Speedgoat™ Performance 실시간 타깃 머신
Intel® Core XEON E3-1275v3 (3.5GHz) 및 4GB RAM이 탑재된 dSPACE® SCALEXIO LabBox
Simscape 로컬 솔버를 사용하면 이 모델을 30마이크로초의 스텝 크기로 실시간 실행할 수 있습니다. 샘플 레이트가 작을 경우, 콜드 캐시(cold cache)로 인해 초기 태스크 실행 중 태스크 오버런이 발생할 수 있습니다. 이러한 오버런을 방지하려면, 선택한 플랫폼에서 해당 옵션을 지원하는 경우 실시간 애플리케이션의 시작 단계에서 허용되는 태스크 오버런 수를 제한하거나 주기적 태스크의 샘플 시간 시간을 늘려서 시작 동작을 완화하십시오.
