matlab的simulink进行简单的电力电子仿真:Buck电路
主要目的
做这个主要是想给自己做个桌面电源,功率大一点(1kW+)那种,把平时经常用到但是实验室的电源不具备的功能尝试做一下。做的电源可能拉的时间线比较长,基本做出来之后再写个制作过程的文章
其实这个没什么难的,但是主要是各种常用元件的位置是真的记不住,写这个文章主要是方便以后再去找,所以说的可能不是特别细
在simulink搭建buck电路
基本电路搭建
新建一个仿真工程,在库浏览器中,依次打开Simscape-Electrical-specialized Power System
,电力电子仿真所需的器件大都在这里
首先拖动powergui
放在右边,然后在sources
中找到需要的直流电源,在power electronics
的二极管(doide)和mosfet,在passives
中的RLC。
另外需要测量数值,放置一个sensors and measurements
中的万用表(Multimeter),以及根目录下simulink
中commonly used blocks
的示波器(Scope),
对于控制mosfet,可以放一个位于根目录下simulink
中sources
的脉冲发生器(Pulse Generator)
然后设置一下仿真时间步长,在菜单栏的模型设置,默认的10s时间太长了,步长根据频率而定。
设置好电路参数,就可以进行电路布局和连线了,运行之后查看示波器:
输出闭环pid控制
根目录下simulink
中commonly used blocks
有一个constant
可以表示一个常数,可以用于表示我们的目标电压,比如写一个12v,同目录下还有一个sum
可以用于求和或者做差,当然我们就是做差了
减数就是输出的电压,可以放一个万用表并配置输出为负载电阻的电压
然后放置一个simulink-continuous
里面的pid控制器(PID Controller),输出的信号可以接一个Simscape-Electrical-specialized Power System-Power Electronice-Power Electronice Control
PWM生成器(PWM Generator(DC-DC))然后就可以控制mosfet了
现在逻辑设置完就可以调节一下pid参数了,这里我随便设置了一个,输出电压的仿真结果如下: