MATLAB 및 Simulink를 사용한 전력 변환 제어

전력 컨버터의 디지털 제어기 설계

무료 평가판

작동 방식

전력 변환 제어 알고리즘 개발

전력 변환 제어 알고리즘 테스트 및 검증

프로덕션 코드 생성

전력 변환 제어 알고리즘 개발

Simulink^® 및 Simscape Electrical™을 사용하여 아날로그 전자 구성요소와 디지털 제어 알고리즘을 동일한 시뮬레이션 환경에서 모델링할 수 있습니다. 전력 증폭단과 제어기의 폐루프 시뮬레이션을 통해 제어기 구현 전에 설계 선택을 평가하고 검증할 수 있습니다.

시뮬레이션을 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

회로 구성요소 또는 사전 준비된 전력 컨버터 블록을 사용하여 전력 증폭단 모델링
평균값(average-value), 이상(ideal) 또는 상세한 비선형(detailed nonlinear) 등 다양한 수준의 전력 전자 스위칭 충실도로 컨버터 모델 시뮬레이션
전압 모드 제어 및 전류 모드 제어 등 다양한 제어기 아키텍처 설계, 시뮬레이션 및 비교
고전 제어 기법 적용 및 모드 스위칭에 대한 감독 제어 논리 설계
자동 조정 툴을 사용하여 단일 또는 여러 피드백 루프에서 제어기 이득 자동 조정

“전력 컨버터 제어기 설계에서 우리의 목표 중 하나는 실제 하드웨어에서 테스트를 수행하기 전에 시뮬레이션을 통해 설계를 검증하는 것이었습니다. 우리는 Simulink, Simscape™, Simscape Electrical™을 사용하여 전원 공급장치의 3상 AC/DC 컨버터 및 초퍼의 플랜트 모델을 만드는 작업부터 시작했습니다. 그런 다음에는 제어기와 플랜트의 완전한 시스템 모델을 만들었습니다.”
Yoshinori Kurimoto, KEK (High Energy Accelerator Research Organization)

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예제 실행해 보기

자세히 알아보기

Simulink를 사용하여 전력 변환 제어 설계 속도를 높이는 10가지 방법 – 백서
MATLAB 및 Simulink로 효율적인 전력 전자 컨버터 설계하기 – eBook
상세한 SPICE 분기회로와 함께 Simulink 및 Simscape 사용하기 – 기술 칼럼
전력 전자 모델의 주파수 응답 추정 – 기술 칼럼

비디오

예제

저전력 컨버터:

고전력 컨버터:

전력 컨버터 예제 및 전력 인버터 예제 더 보기

제어 알고리즘 테스트 및 검증

Simulink는 전력 컨버터의 제어 설계 테스트 및 검증 공정을 가속화합니다.

실시간 HIL(Hardware-in-the-Loop) 시뮬레이션을 위한 전력 컨버터의 제어 코드 생성
하드웨어 프로토타입에서 검증하기 전에 전력 컨버터 제어 실시간 실행 테스트
Simulink Design Verifier™로 테스트 케이스를 생성하여 제어 설계에서 흔한 오류의 식별과 수정 및 값비싼 하드웨어 프로토타입의 잠재적 손상 방지
Simulink Coverage™로 모델 및 코드 커버리지를 검사하여 테스트의 완전성 보장 및 요구사항 추적성 지원

“MATLAB 및 Simulink와 Speedgoat 간의 완전한 호환성 덕분에 설계 모델에서 실시간 소프트웨어로 매우 빠르게 전환할 수 있었습니다.”
Piotr Dworakowski, SuperGrid

사례 보기

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효율적인 DC-DC 전력 컨버터의 설계 – MATLAB EXPO

비디오

예제

STMicroelectronics STM32 프로세서를 사용한 DC-DC 벅 컨버터의 전압 모드 제어

프로덕션 코드 생성

Simulink 및 Embedded Coder^®를 사용하여 수작업 코딩이 필요한 경우를 줄이고 없앨 수 있습니다.

Fixed-Point Designer™를 사용한 저비용, 저전력 컨버터 응용 사례의 모델링, 최적화 및 고정소수점 및 부동소수점 알고리즘 코드 생성
마이크로컨트롤러에서 구현할 최적화되고 안정적인 C/C++ 제어 코드 또는 FPGA 프로그래밍 또는 ASIC 프로토타이핑을 위한 합성 가능 HDL 코드 생성
업데이트된 새 코드를 자동으로 재생성하여 전력 컨버터 제어 설계의 변경 사항 반영

생성된 모든 C/C++ 및 HDL 코드는 전체적으로 이식성이 좋고, 다양한 옵션으로 최적화할 수 있으며, Simulink 모델과의 양방향 추적성을 가지며, 인증 키트로 인증할 수도 있습니다.