7.6. Zadanie#

Príklad 1. Analyzujte a simulujte striedač v mostovom zapojení (Full Bridge) znázornený na Obr. 7.17 s napäťovo riadenou unipolárnou PWM. Parametre simulácie sú \(U_{dc} = 100\,\)V, \(R = 10 \,\Omega\), \(L = 10\) mH, \(dt = h = 1 \, \mu\)s, frekvencia spínania \(f_{sw} = 1\) kHz, frekvencia referenčného signálu \(f = 50\) Hz, celkový čas simulácie \(T_{sim} = 1/f\) a \(T_{sim}=5/f\). Amplitúdu referenčného signálu \(u_{ref}\) voľte v rozsahu 50% - 95% z \(u_\Delta\). Priebeh trojuholníkového napätia \(u_\Delta\), referenčného napätia \(u_{ref}\) a \(-u_{ref}\), napätia na RL záťaži \(u\) a prúd \(i_L\) záťažou zobrazte v grafe pre dva rôzne simulačné časy. Napätia \(u_\Delta\), \(u_{ref}\) a \(-u_{ref}\) dajte spoločne do jedného grafu.

../../../_images/full_bridge_2.png

Obr. 7.17 Striedač v mostovom zapojení.#

Príklad 2. Analyzujte a simulujte striedač v polomostovom zapojení (Half Bridge), znázornený na Obr. 7.18 s napäťovo riadenou bipolárnou PWM. Parametre simulácie sú \(U_{dc} = 100\,\)V, \(r_{dc} = 100\) m\(\Omega\), \(C_1 = 1000 \,\mu\)F, \(C_2 = 1000 \,\mu\)F, \(r_{C1} = 100\) m\(\Omega\), \(r_{C2} = 100\) m\(\Omega\), \(R = 10 \,\Omega\), \(L = 10\) mH, \(dt = h = 1 \, \mu\)s, frekvencia spínania \(f_{sw} = 1\) kHz, frekvencia referenčného signálu \(f = 50\) Hz, celkový čas simulácie \(T_{sim} = 1/f\) a \(T_{sim}=5/f\). Amplitúdu referenčného signálu \(u_{ref}\) voľte v rozsahu 50-95% z \(u_\Delta\). Priebeh trojuholníkového napätia \(u_\Delta\), referenčného napätie \(u_{ref}\), napätia na RL záťaži \(u\), napätia \(u_{C1}\), \(u_{C2}\) a prúd \(i_L\) záťažou zobrazte v grafe pre dva rôzne simulačné časy. Napätia \(u_\Delta\) a \(u_{ref}\) dajte spoločne do jedného grafu.

../../../_images/half_bridge_2.png

Obr. 7.18 Striedač v polomostovom zapojení.#

Príklad 3. Analyzujte a simulujte trojfázový striedač s RL záťažou, znázornený na Obr. 7.19 s prúdovým hysteréznym riadením. Parametre simulácie sú \(U_{dc} = 100\,\)V, \(R_1 = R_2 = R_3 = 10 \,\Omega\), \(L_1 = L_2 = L_3 = 50\) mH, \(dt = h = 1 \, \mu\)s, frekvencia referenčných signálov prúdu \(f = 50\) Hz, ampltitúda prúdov \(I_m = 1\) A, hysterézne pásmo \(H_b = 0.1\) A a \(H_b = 0.5\) A, celkový čas simulácie \(T_{sim} = 1/f\) a \(T_{sim}=5/f\). Fázové prúdy, a tým pádom aj referenčné signály sú medzi sebou posunuté o \((2/3)\pi\) rad.

Priebehy referenčných prúdov \(i_{ref1}\), \(i_{ref2}\), \(i_{ref3}\), prúdov na záťažiach \(i_{L1}\), \(i_{L2}\), \(i_{L3}\) a napätia na záťažiach \(u_1\), \(u_2\), \(u_3\) zobrazte v grafe pre dva rôzne simulačné časy a dve rôzne hysterézne pásma. Prúdy \(i_{ref1}\), \(i_{ref2}\), \(i_{ref3}\), \(i_{L1}\), \(i_{L2}\), \(i_{L3}\) dajte spoločne do jedného grafu.

Predpokladajme, že kondenzátory \(C_1\) a \(C_2\) majú dostatočne veľkú kapacitu a počas intervalu spínania sa napätie na kondenzátoroch bude meniť len minimálne (môžeme ho považovať za konštantné).

../../../_images/three_phase_inverter_2.png

Obr. 7.19 Trojfázový striedač.#

Postup pre zadanie:

  • Analýza meničov, získanie diferenciálnych rovníc, zápis v maticovom tvare.

  • Simulácia meničov pomocou nepriamej Eulerovej metódy v maticovom tvare v prostredí Matlab.

  • Zobrazenie priebehov veličín podľa zadania.

  • Svoje zistenia a výsledky popíšte v závere.