Ist es angemessen, einen DC/DC-Wandler als variablen Widerstand zu modellieren, wenn ich Eingangsspannungs- und Stromdatenpunkte habe?

Also entwerfe ich eine Schaltung in MATLAB Simulink, die im Grunde ein Gleichrichter ist, gefolgt von einem DC/DC-Wandler.

Beide Simulationen funktionieren einzeln perfekt. Wenn ich jedoch den DC/DC-Wandler an den Gleichrichter anschließe, wird die Simulation unerträglich langsam. Es ist mir unmöglich, das zu analysieren.

Daher überlege ich, ob es angemessen wäre, den DC/DC-Wandler einfacher zu modellieren, indem die Strom- und Spannungsdatenpunkte verwendet werden, die aus der Simulation des einzelnen DC/DC-Wandlers verfügbar sind. Im Moment erwäge ich ein variables Widerstandsmodell, indem ich die Eingangsspannung durch den Eingangsstrom des DC / DC-Wandlers zu jedem Zeitpunkt dividiere.

Wird dies mathematisch und elektrisch genau sein oder übersehe ich etwas?

Haben Sie am Ausgang des Gleichrichters einen Glättungskondensator angebracht?
@Andy alias ja, am Ausgang des Gleichrichters befindet sich ein Kondensator.
Ich denke, Sie müssen Ihre Schaltung zeigen.
Sie müssen wahrscheinlich dem Solver helfen, es klingt nach Konvergenzproblemen. Ohne einen Schaltplan zu sehen, ist es unmöglich zu sagen, was / wer / wo, aber Sie könnten versuchen, einige kleine Kapazitäten über die Gleichrichterdioden (Serien-RC-Snubber) oder über die Knoten mit den schärfsten Übergängen hinzuzufügen.
In erster Näherung ist der DC/DC-Wandler eine konstante Leistungslast, kein Widerstand. Die erzwungene Regel lautet Vin * Iin = k, wobei Vin die Eingangsspannung, Iin der Eingangsstrom und k eine Konstante ist. Dies ignoriert das Einschwingverhalten, trifft aber einigermaßen auf das DC-Verhalten zu.
Sie könnten das mit einem variablen Widerstand modellieren, denke ich.
Der einfachste Weg besteht darin, den DC/DC-Wandler mit einer konstanten Leistungslast zu modellieren, die eine Stromquelle ist, deren Wert i ( t ) = P a u t istv ich n ( t ) . Dies ahmt einen Wandler nach, der einen negativen inkrementellen Widerstand und eine unendliche Eingangsspannungsunterdrückung aufweist. vin(t) repräsentiert die Spannung über der Stromquelle.
@ ein besorgter Bürger Ich habe heute einen ausführlichen Beitrag verfasst, der mein genaues Problem zeigt: electronic.stackexchange.com/questions/610916/… Könnten Sie einen Blick darauf werfen?

Antworten (2)

Der einfachste Weg, einen regelnden DC/DC-Wandler zu modellieren, ist die Verwendung einer Konstantstromquelle. Es kann als spannungsgesteuerte Stromquelle modelliert werden. Der Momentanstrom hängt von der vom DC-DC aufgenommenen Leistung und der Spannung an den Stromquellenanschlüssen ab: ich ( T ) = P Ö u T v ich N ( T ) in welchem v ich N ( T ) stellt die momentane Spannung dar, die den Strom steuert und P Ö u T die vom Umrichter gelieferte Leistung. Dies bietet den Vorteil, dass ein negativer inkrementeller Widerstand modelliert wird, und bietet eine gute Möglichkeit, die Interaktion mit einem Front-End-EMI-Filter zu überprüfen.

Die folgende Zeichnung zeigt eine typische Anwendung in einem Front-End-Gleichrichter und lässt Sie die Welligkeitsamplitude beurteilen, wenn der Bulk-Kondensator von der Konstantstromquelle geladen wird:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können in SIMPLIS auch einen spannungsabhängigen Widerstand namens PWL-Widerstand verwenden. Mit einem Excel-Sheet berechnen Sie den Widerstandswert anhand der angelegten Spannung und unter Berücksichtigung einer konstanten Leistung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Teiler-durch-Null-Fall, wenn der Bulk-Kondensator entladen wird, sollte oft durch Hinzufügen eines .IC berücksichtigt werden, das eine Anfangsladung definiert.

Können Sie eine Ressource vorschlagen, aus der ich ausführlich darüber lesen könnte? Die Modellierung als Konstantstromquelle sieht interessant aus.
Ich bin mir nicht sicher, ob es viele Details in der Literatur gibt. Ich erinnere mich, dass ich es in meinem APEC 2017- Seminar besprochen habe, das Sie von meiner Website herunterladen können, aber ich verwende es, um die EMI-Stabilität zu testen, was ebenfalls ein wichtiges Thema ist.
Mein DC/DC-Wandler muss auch eine Batterie mit CC-CV-Steuerung laden ... Ich glaube nicht, dass dies mit diesem Modell möglich wäre. Ich habe heute einen ausführlichen Beitrag zu meinem genauen Problem erstellt: electronic.stackexchange.com/questions/610916/… . Könntest du einen Blick darauf werfen?

Es hängt davon ab, was Sie zu modellieren versuchen. Aber ein getakteter DC/DC-Wandler sieht nicht wirklich wie ein variabler Widerstand aus.

Wenn es die Spannung heruntersetzt, kann es am Ausgang mehr Strom liefern als vom Eingang gezogen wird. Das kann kein Widerstandsnetzwerk.

Ist es angemessen, einen DC/DC-Wandler als variablen Widerstand zu modellieren, wenn ich Eingangsspannungs- und Stromdatenpunkte habe?
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