前言
PSIM(Power Simulation)是電力電子和電機領域的專業仿真工具,使用該軟件也有4年多的時間,平時也是有需要驗證變換器工作原理或分析電路原理才有用到,對軟件的基本功能有所了解和使用,前期利用PSIM平臺研究過LLC諧振變換器、諧振變換器、逆變器和PFC變換器等,對變換器原理分析有一定的基礎。在專業的不斷精進的道路上,愈發的覺得軟件仿真的重要性,它可以完成想法的論證,方案評估等,可以節約開發時間和成本等。
在此,將個人學習過程的經驗加以總結。
目錄
1、參數文件(Parameter File)配置
2、“File”在LLC諧振變換器仿真模型中的應用
1、參數文件(Parameter File)配置
在變換器模型搭建過程中會遇到許多的電容、電阻、電壓源和變壓器等參數的修改,一般可以選擇雙擊元件即可修改,這種方法對于小模型、參數少的情況比較適用;在模型較大、參數較多的情況下,修改十分不便,需要采用參數統一管理方法,PSIM中可以選擇“File”進行參數管理,“File”元件如圖1所示。
圖1 “File”元件
File Name:為參數文件命名,采用自定義方式,可以根據自身喜好命名。
參數文件支持文本創建,其格式可以為:① 定義變量值;② 定義數學表達式;③ 對于使用SimCoder選件可以定義全局變量;④ 支持十次冪,單位可以忽略。
Note:對于一元減號,若減號位于數字前,則減號具有更高的優先級,被認為是數字的一部分。若一元減號在變量前,則認為減號不是變量的一部分。與以前的版本(V12.0.3及更早版本)中有所不同,之前版本認為一元減號是變量的一部分。
Note:與之前版本不同,“%”不再作為注釋符,注釋必須采用“//”;定義變量必須使用等號。
支持的數據類型:浮點、整數、復數、字符串和數組。
支持的運算符和數學函數:運算符、計算函數、控制及其他功能、數組函數、字符串函數、復數、文件函數和圖像函數。
Note:所有三角函數均采用弧度制。
更詳細的介紹可以根據自己需求查閱“Help”。
參數文件結構:當電路原理圖中使用參數文件元素時,它與它所在的電路具有相同的層次結構。在高級電路的參數文件中定義的變量可以在所有低級電路中使用,但反之則不行。另外,在電路中的參數文件中定義的變量不能在同一級別的另一個電路中使用。
比如,主電路包含一個參數文件“main_param.txt”,主電路包含S1和S2兩個子電路,其中參數文件“sub1_param.txt”在S1中,另一個參數文件“sub2_param.txt”在S2中。在“main_param.txt”中定義的變量可以在S1和S2電路以及參數文件“sub1_param.txt”和“sub2_param.txt”中使用。但是,在“sub1_param.txt”或“sub2_param.txt”中定義的變量不能在高級主電路和“main_param.txt”中使用。
相似地,由于子電路S1和S2是并行的,在“sub1_param.txt”中定義的變量不能在子電路S2和“sub2_param.txt”中使用,反之亦然。
參數文件路徑:當PSIM保存包含參數文件元素的原理圖時,它將保存參數文件的相對路徑和絕對路徑信息,以及參數文件內容的副本。
當PSIM加載帶有參數文件元素的原理圖時,它將按照以下順序搜索和加載參數文件:相對路徑(相對于原理圖文件)、絕對路徑和本地路徑(原理圖文件所在的本地文件夾)。如果PSIM仍然找不到參數文件,它將從保存在原理圖文件中的副本中在本地原理圖文件夾中創建參數文件。
2 “File”在LLC諧振變換器仿真模型中的應用
下面以PSIM中的“Examples”樣例,LLC諧振變換器為例,學習“File”元件的使用方法。變換器模型如圖1所示。關于LLC的原理在星球號中已詳細講述。
(a)功率模型
(b)控制模型
圖1 基于PSIM的LLC諧振變換器模型
仿真參數:輸入電壓20~40V,輸出電壓420V/320W,工作頻率fs=200kHz
步長:1e-8s,時間:0.008s
當t=0.005s時,增加負載。
仿真模型中,電壓源、諧振元件參數、變壓器參數及控制環路參數均在“File”中進行定義,如圖2所示。
圖2 “File”參數文件
仿真結果如圖3所示。
(a) 輸出電壓
(b) 諧振元件波形
(c) 圖(b)展開波形
(b)電流波形
(e)控制器關鍵波形
圖3 仿真波形
往期專題
聲明:本號推送內容均為個人學習總結,僅為個人觀點。由于水平有限,如有不周,請多包涵。所有推送內容僅限于學習交流,未經允許不得轉載。