提高转换器

控制器驱动的DC-DC升压稳压器

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图书馆：
Simscape /电气/半导体转换器/转换器

描述

这提高转换器块表示一个变换器，在附加控制器和门信号发生器的驱动下上升直流电压。升压变换器也被称为升压稳压器，因为它们增加电压幅度。

这提高转换器块允许您使用具有两个开关设备的一个开关设备或同步转换器来模拟异步转换器。交换设备类型的选项是：

GTO -门关断晶闸管。有关设备I-V特性的信息，请参阅GTO.．
理想的半导体开关-有关该器件的I-V特性的信息，请参阅理想的半导体开关．
IGBT - 绝缘栅双极晶体管。有关设备I-V特性的信息，请参阅IGBT(理想,切换)．
MOSFET - n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管。有关设备I-V特性的信息，请参阅MOSFET（理想，切换）．
晶闸管-有关该设备的I-V特性的信息，请参阅晶闸管(分段线性)．
平均开关。

模型

该块有三种模型变体。要访问模型变体，在模型窗口中，右键单击块．从上下文菜单中，选择Simscape>块的选择．

模型的变体有:

PS控制端口-带有物理信号端口的异步转换器。此块选择是默认的。
电气控制端口-带有一个正的和一个负的电气保存端口的异步转换器。用来控制开关装置的门Simscape™电气™块，选择此选项。
同步变换器-同步变换器与电气保存端口。

异步升压变换器模型包括一个电感器、一个开关器件、一个二极管和一个输出电容。

同步升压变换器模型包含一个电感、两个开关器件和一个输出电容。

在每种情况下，电容器平滑输出电压。

保护

对于同步变换器模型，可以包括一个完整的保护二极管。集成二极管通过提供反向电流的传导路径来保护半导体器件。当半导体器件突然切断对负载的电压供应时，电感负载可以产生高的反向电压尖峰。

要包含和配置内部保护二极管，请使用二极管参数。此表显示了如何设置模型动力学基于目标的参数。

目标		价值选择	积分保护二极管
不包括保护。		`没有一个`	没有一个
包括保护。	优化仿真速度。	`无动态二极管`	这二极管块
包括保护。	通过精确指定反向模式充电动态，优先考虑模型保真度。	`电荷动力学二极管`	的动态模型二极管块

您还可以为每个开关设备包括一个缓冲电路。缓冲电路包含一个串联的电阻和电容。它们保护开关设备不受电感负载在切断对负载的电压供应时产生的高压的影响。缓冲电路还可以防止开关设备打开时电流变化的过度速率。

要为每个交换设备添加和配置缓冲电路，请使用阻尼器参数。

门控制

将门控电压信号连接到交换设备的门控端口，用于:

PS控制端口型号:
1. 转换Simulink万博1manbetx.^®门控电压信号到物理信号使用万博1manbetxSimulink-PS转换器块。
2. 连接万博1manbetxSimulink-PS转换器街区到G端口。
电气控制端口型号:
1. 连接Simscape电域正直流电压信号到G +端口。
2. 将Simscape电域负直流电压信号连接到G-端口。
同步转换器模型：
1. 将每个Simulink栅极万博1manbetx控制电压信号转换为物理信号万博1manbetxSimulink-PS转换器块。
2. 将转换的门控信号多路转换成单个矢量双脉冲门多路复用器。
3. 把矢量信号连接到G端口。

变量

使用变量设置来指定在模拟之前块变量的优先级和初始目标值。有关更多信息，请参见设置块变量的优先级和初始目标．

假设和限制

只有PWM驱动平均开关转换器捕获连续导通模式（CCM）和不连续的传导模式（DCM）。占空比循环驱动的平均开关转换器仅捕获CCM。

港口

输入

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`G`-开关设备门控制
物理信号|矢量

与交换设备的门端子相关联的物理信号端口。

依赖关系

该端口仅对PS控制端口块选择。

数据类型:双

保护

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`G`-开关设备门控制
电气|向量

与开关设备的门端子相关联的节电端口。

依赖关系

该端口仅对同步转换器块选择。

数据类型:双

`G +`- 切换设备门控制正极端子
电气|标量

与开关设备的正门端子相关联的正电保存端口。

依赖关系

该端口仅对电气控制端口块选择。

数据类型:双

`G-`-开关设备门控负极
电气|标量

与开关设备的负门端子相关联的负电保存端口。

依赖关系

该端口仅对电气控制端口块选择。

数据类型:双

`1＋`—直流正电压
电气|标量

与第一直流电压的正极相关联的电保存端口。

数据类型:双

`1－`- 负直流电压1
电气|标量

与第一直流电压的负端子相关联的电节省端口。

数据类型:双

`２＋`—直流正电压
电气|标量

与第二直流电压的正极相关联的电保存端口。

数据类型:双

`2－`- 负直流电压2
电气|标量

与第二直流电压的负端子相关联的电节省端口。

数据类型:双

参数

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开关设备

该表显示了如何的可见性开关设备参数取决于开关装置你选择。要学习如何阅读表格，请参阅参数的依赖关系．

参数依赖关系

参数和选项
开关装置
`理想的半导体开关`	`GTO.`	`IGBT`	`Mosfet.`	`晶闸管`	`平均开关`
持国家阻力	正向电压	正向电压	耐漏电源	正向电压	持国家阻力
关态电导	持国家阻力	持国家阻力	关态电导	持国家阻力
阈值电压	关态电导	关态电导	阈值电压	关态电导
	门触发电压，Vgt	阈值电压		门触发电压，Vgt
	门关断电压，Vgt_off			门关断电压，Vgt_off
	保持电流			保持电流

`开关装置`——开关类型
`理想的半导体开关`（默认）|`GTO.`|`IGBT`|`Mosfet.`|`晶闸管`|`平均开关`

转换器的开关设备类型。对于同步模型，开关是相同的。

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`正向电压`——电压
`0．8V.`(默认)|标量

对于不同的交换设备类型正向电压被认为是:

GTO - 阳极和阴极块端口所需的最小电压，用于设备I-V特征的梯度为1 /R._在,在那里R._在是值的价值持国家阻力
IGBT - 集电器和发射极块端口所需的最小电压，用于二极管I-V特性的梯度为1 /R._在,在那里R._在是值的价值持国家阻力
可控硅-设备开启所需的最小电压

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`持国家阻力`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

对于不同的交换设备类型持国家阻力被认为是:

电压对高于正向电压的电流的变化率
理想的半导体开关-器件通电时的阳极-阴极电阻
设备开启时的IGBT - 集电极 - 发射极电阻
晶闸管-器件开启时的阳极-阴极电阻
平均开关 - 设备上时的阳极阴极电阻

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`耐漏电源`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

漏极和源极之间的电阻，也取决于门源电压。

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`关态电导`——电导
`1 e-51 /欧姆`(默认)|标量

设备关闭时电导。该值必须小于1 /R.,在那里R.是值的价值持国家阻力．

对于不同的交换设备类型持国家阻力被认为是:

GTO—阳极-阴极电导
理想的半导体开关 - 阳极 - 阴极电导
IGBT -集电极-发射极电导
漏源极电导
晶闸管-阳极-阴极电导

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`阈值电压`——电压阈值
`6.V.`(默认)|标量

栅极电压阈值。当栅极电压高于此值时，设备打开。对于不同的交换设备类型，感兴趣的设备电压是：

理想的半导体开关-闸极-发射极电压
IGBT -栅-阴极电压
MOSFET - 栅极源电压

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`门触发电压，Vgt`——电压阈值
`1V.`(默认)|标量

Gate-cathode电压阈值。当门极-阴极电压高于此值时，器件开启。

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`门关断电压，Vgt_off`——电压阈值
`－１V.`(默认)|标量

Gate-cathode电压阈值。当门极-阴极电压低于此值时，器件关闭。

依赖关系

看到参数依赖关系表格

`保持电流`- 电流门槛
`1一种`(默认)|标量

门电流阈值。当电流高于这个值时，即使门极-阴极电压低于门触发电压，该器件仍保持打开状态。

依赖关系

看到参数依赖关系表格

二极管

该表显示了如何的可见性二极管参数取决于您如何配置块的选择那模型动力学,反向恢复时间参数化参数。要学习如何读这张表，请看参数的依赖关系．

二极管参数的依赖关系

参数和选项
块的选择
`PS控制端口`或`电气控制端口`				`同步转换器`
模型动力学				模型动力学
`无动态二极管`	`电荷动力学二极管`			`没有一个`	`无动态二极管`	`电荷动力学二极管`
正向电压	正向电压				正向电压	正向电压
关于抵抗力	关于抵抗力				关于抵抗力	关于抵抗力
了电导	了电导				了电导	了电导
	结电容					结电容
	峰值反向电流，iRM					峰值反向电流，iRM
	测量IRM时初始正向电流					测量IRM时初始正向电流
	测量iRM时的电流变化率					测量iRM时的电流变化率
	反向恢复时间参数化					反向恢复时间参数化
	`指定拉伸系数`	`直接指定反向恢复时间`	`指定反向回收费用`			`指定拉伸系数`	`直接指定反向恢复时间`	`指定反向回收费用`
	反向采油时间拉伸系数	反向恢复时间，trr	反向回收充电，Qrr			反向采油时间拉伸系数	反向恢复时间，trr	反向回收充电，Qrr

`模型动力学`-二极管模型
`无动态二极管`（默认）|`电荷动力学二极管`|`没有一个`

二极管类型。的选项是:

没有一个—此选项不适用于异步转换器。
无动态二极管-选择此选项以优先使用二极管块。此选项是异步转换器的默认选项。
电荷动力学二极管-选择此选项以优先考虑使用的整流二极管模型的反向模式电荷动力学的模型保真度二极管块。

笔记

如果您选择平均开关为切换设备参数切换设备设置，此参数不可见无动态二极管将自动被选中。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`正向电压`——电压
`0．8V.`(默认)|标量

正面和负块端口所需的最小电压，用于梯度的二极管I-V特性为1 /R._在,在那里R._在是值的价值关于抵抗力．

`关于抵抗力`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

的上方电压对电流的变化率正向电压．

`了电导`——电导
`1 e-51 /欧姆`(默认)|标量

反向偏压二极管的电导。

`结电容`-电容
`50nF`(默认)|标量

二极管结电容。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`峰值反向电流，iRM`- 当前的
`-235年一种`(默认)|标量less than`0.`

由外部测试电路测量的峰值反向电流。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`测量IRM时初始正向电流`- 当前的
`300一种`(默认)|标量大于`0.`

测量峰值反向电流时的初始正向电流。该值必须大于零。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`测量iRM时的电流变化率`- 电流变化率
`-50年美国/`(默认)|标量

测量峰值反向电流时电流的变化率。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`反向恢复时间参数化`恢复时间模式
`指定拉伸系数`（默认）|`直接指定反向恢复时间`|`指定反向回收费用`

用于参数化恢复时间的模型。当您选择指定拉伸系数或指定反向回收费用，您可以指定块用于派生反向恢复时间的值。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`反向采油时间拉伸系数`——延伸因子
`3.`(默认)|标量大于`1`

块用于计算的值反向恢复时间，trr．指定拉伸因子是比指定反向恢复充电的反向恢复时间更容易的方式。拉伸因子的值越大，反向恢复电流耗散的时间越长。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`反向恢复时间，trr`- 时间
`15我们`(默认)|标量

从电流初始为零(二极管关断)到电流下降到峰值反向电流的10%之间的时间间隔。

价值反向恢复时间，trr参数必须大于值的值峰值反向电流，iRM的值除以测量iRM时的电流变化率参数。

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

`反向回收充电，Qrr`- 收费
`1500* uA`(默认)|标量

块用于计算的值反向恢复时间，trr．如果二极管设备的数据表指定了反向恢复电荷的值而不是反向恢复时间的值，则使用此参数。

反向恢复电荷是二极管关闭时继续耗散的总电荷。该值必须小于 $- \frac{{一世}^{2}_{R. M.}}{2 一种}$ 那

在哪里：

一世_RM是否为该值指定峰值反向电流，iRM．
一种是否为该值指定测量iRM时的电流变化率．

依赖关系

看到二极管参数的依赖关系表格

LC参数

`电感`——电感
`1 e-6H`(默认)|正标量

电感。

`电感串联电阻`-电感串联电阻
`0.欧姆`(默认)| 0或正标量

电感的串联电阻。

`电容`-电容
`1 e -F`(默认)|正标量

电容。

`电容器有效串联电阻`-电容电阻
`1 e-6欧姆`(默认)| 0或正标量

电容器的串联电阻。

阻尼器

这阻尼器如果设置参数选项卡，则不可见开关装置来平均开关．

该表总结了阻尼器参数依赖关系。要学习如何阅读表格，请参阅参数的依赖关系．

阻尼器参数的依赖关系

阻尼器参数的依赖关系
阻尼器
`没有一个`	`RC缓冲器`
	阻尼器阻力
	缓冲电容

`阻尼器`-阻尼器模型
`没有一个`（默认）|`RC缓冲电路`

开关设备缓冲器。

依赖关系

看到阻尼器参数的依赖关系表格

`阻尼器阻力`——电阻
`0．1`（默认）|`欧姆`|标量

开关装置缓冲器的电阻。

依赖关系

看到阻尼器参数的依赖关系表格

`缓冲电容`-电容
`1 e -`（默认）|`F`|标量

开关装置缓冲器的电容。

依赖关系

看到阻尼器参数的依赖关系表格

模型的例子

升压变换器电压控制

控制升压转换器的输出电压。为了调整占空比，控制子系统使用基于PI的控制算法。在整个仿真中，输入电压被认为是恒定的。可变电阻为系统提供负载。总模拟时间（t）为0.25秒。在t = 0.15秒时，负载变化。

CCM升压变换器的功率因数校正

使用PFC预转换器校正功率因数。当非线性阻抗（例如开关模式电源）连接到AC电网时，该技术很有用。随着在切换循环期间流过电感的电流永远不会为零，升压转换器以连续导通模式（CCM）操作。使用简单的积分控制来控制电感电流和输出电压轮廓。在启动期间，参考输出电压升高到所需的电压。

参考文献

Trzynadlowski, a.m.。现代电力电子导论，第二版。John Wiley & Sons Inc.， 2010。

“基于gan的同步升压变换器的死区时间影响及最优死区时间选择的分析模型”。电力电子学报。2016年第31卷第1期601-612页。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx

也可以看看

话题

区块如何计算TM和Tau

在R2018A介绍

提高转换器

描述

模型

保护

门控制

变量

假设和限制

港口

输入

G-开关设备门控制物理信号|矢量

依赖关系

保护

G-开关设备门控制电气|向量

依赖关系

G +- 切换设备门控制正极端子电气|标量

依赖关系

G--开关设备门控负极电气|标量

依赖关系

1＋—直流正电压电气|标量

1－- 负直流电压1电气|标量

２＋—直流正电压电气|标量

2－- 负直流电压2电气|标量

参数

开关设备

开关装置——开关类型理想的半导体开关（默认）|GTO.|IGBT|Mosfet.|晶闸管|平均开关

依赖关系

正向电压——电压0．8V.(默认)|标量

依赖关系

持国家阻力——电阻０．００１欧姆(默认)|标量

依赖关系

耐漏电源——电阻０．００１欧姆(默认)|标量

依赖关系

关态电导——电导1 e-51 /欧姆(默认)|标量

依赖关系

阈值电压——电压阈值6.V.(默认)|标量

依赖关系

门触发电压，Vgt——电压阈值1V.(默认)|标量

依赖关系

门关断电压，Vgt_off——电压阈值－１V.(默认)|标量

依赖关系

保持电流- 电流门槛1一种(默认)|标量

依赖关系

二极管

模型动力学-二极管模型无动态二极管（默认）|电荷动力学二极管|没有一个

依赖关系

正向电压——电压0．8V.(默认)|标量

关于抵抗力——电阻０．００１欧姆(默认)|标量

了电导——电导1 e-51 /欧姆(默认)|标量

结电容-电容50nF(默认)|标量

依赖关系

峰值反向电流，iRM- 当前的-235年一种(默认)|标量less than0.

依赖关系

测量IRM时初始正向电流- 当前的300一种(默认)|标量大于0.

依赖关系

测量iRM时的电流变化率- 电流变化率-50年美国/(默认)|标量

依赖关系

反向恢复时间参数化恢复时间模式指定拉伸系数（默认）|直接指定反向恢复时间|指定反向回收费用

依赖关系

反向采油时间拉伸系数——延伸因子3.(默认)|标量大于1

依赖关系

反向恢复时间，trr- 时间15我们(默认)|标量

依赖关系

反向回收充电，Qrr- 收费1500* uA(默认)|标量

依赖关系

LC参数

电感——电感1 e-6H(默认)|正标量

电感串联电阻-电感串联电阻0.欧姆(默认)| 0或正标量

电容-电容1 e -F(默认)|正标量

电容器有效串联电阻-电容电阻1 e-6欧姆(默认)| 0或正标量

阻尼器

阻尼器-阻尼器模型没有一个（默认）|RC缓冲电路

依赖关系

阻尼器阻力——电阻0．1（默认）|欧姆|标量

依赖关系

缓冲电容-电容1 e -（默认）|F|标量

依赖关系

模型的例子

升压变换器电压控制

CCM升压变换器的功率因数校正

参考文献

`G`-开关设备门控制
物理信号|矢量

`G`-开关设备门控制
电气|向量

`G +`- 切换设备门控制正极端子
电气|标量

`G-`-开关设备门控负极
电气|标量

`1＋`—直流正电压
电气|标量

`1－`- 负直流电压1
电气|标量

`２＋`—直流正电压
电气|标量

`2－`- 负直流电压2
电气|标量

`开关装置`——开关类型
`理想的半导体开关`（默认）|`GTO.`|`IGBT`|`Mosfet.`|`晶闸管`|`平均开关`

`正向电压`——电压
`0．8V.`(默认)|标量

`持国家阻力`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

`耐漏电源`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

`关态电导`——电导
`1 e-51 /欧姆`(默认)|标量

`阈值电压`——电压阈值
`6.V.`(默认)|标量

`门触发电压，Vgt`——电压阈值
`1V.`(默认)|标量

`门关断电压，Vgt_off`——电压阈值
`－１V.`(默认)|标量

`保持电流`- 电流门槛
`1一种`(默认)|标量

`模型动力学`-二极管模型
`无动态二极管`（默认）|`电荷动力学二极管`|`没有一个`

`正向电压`——电压
`0．8V.`(默认)|标量

`关于抵抗力`——电阻
`０．００１欧姆`(默认)|标量

`了电导`——电导
`1 e-51 /欧姆`(默认)|标量

`结电容`-电容
`50nF`(默认)|标量

`峰值反向电流，iRM`- 当前的
`-235年一种`(默认)|标量less than`0.`

`测量IRM时初始正向电流`- 当前的
`300一种`(默认)|标量大于`0.`

`测量iRM时的电流变化率`- 电流变化率
`-50年美国/`(默认)|标量

`反向恢复时间参数化`恢复时间模式
`指定拉伸系数`（默认）|`直接指定反向恢复时间`|`指定反向回收费用`

`反向采油时间拉伸系数`——延伸因子
`3.`(默认)|标量大于`1`

`反向恢复时间，trr`- 时间
`15我们`(默认)|标量

`反向回收充电，Qrr`- 收费
`1500* uA`(默认)|标量

`电感`——电感
`1 e-6H`(默认)|正标量

`电感串联电阻`-电感串联电阻
`0.欧姆`(默认)| 0或正标量

`电容`-电容
`1 e -F`(默认)|正标量

`电容器有效串联电阻`-电容电阻
`1 e-6欧姆`(默认)| 0或正标量

`阻尼器`-阻尼器模型
`没有一个`（默认）|`RC缓冲电路`

`阻尼器阻力`——电阻
`0．1`（默认）|`欧姆`|标量

`缓冲电容`-电容
`1 e -`（默认）|`F`|标量

C / c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetx