ブースト

概略ブロック図

対応するスイッチとダイオードの配置と命名を含む Boost コンポーネントの概略ブロック図を図 2に示します。

リアルタイム シミュレーションの Boost コンポーネントの重みは 1 です。

コントロール

制御パラメータとしてデジタル入力を選択すると、ゲート駆動入力を任意のデジタル入力ピン（1～32（64））に割り当てることができます。例えば、 S1を1に割り当てると、デジタル入力ピン1はS1スイッチゲート駆動ピンに配線されます。また、 gate_logicパラメータでは、外部コントローラの設計に応じて、アクティブハイ（高レベル入力電圧VIHでスイッチがオン）またはアクティブロー（低レベル入力電圧VILでスイッチがオン）のゲート駆動ロジックを選択します。TyphoonSimでは、デジタル信号は内部仮想IOバスから読み取られます。したがって、デジタル出力1に何らかの信号が送られると、デジタル入力1にも出力されます。

制御パラメータとして「内部変調器」を選択すると、デジタル入力ピンの代わりに内部PWM変調器を使用してS1スイッチを駆動できるようになります。この構成では、2つの追加コンポーネント入力が存在します。En入力は内部PWM変調器の有効/無効を切り替えるために使用され、 In入力はリファレンス信号入力として使用されます。

制御パラメータとして「モデル」を選択すると、信号処理モデルからIGBTゲート駆動信号を直接設定できます。コンポーネント上に入力ピン「 gate」が表示されます。これはS1スイッチゲートを制御する1要素（スカラー）入力です。モデルから制御する場合、ロジックは常にアクティブハイになります。

損失計算

損失計算プロパティを有効にすると、コンポーネントはすべてのスイッチング素子 (スイッチ S1 とダイオード D1) のスイッチングおよび伝導電力損失を計算します。スイッチング電力損失は、3D ルックアップ テーブル (LUT) を使用して、電流、電圧、温度の関数として計算されます。損失用の 2D 入力テーブルもサポートされています。2D 損失テーブルを挿入すると、電流と温度の依存性のみを想定します。伝導電力損失は、Vt および Vd ルックアップ テーブルを使用して、電流と温度の関数として定義できます。これらの LUT は、1D または 2D のいずれかです。LUT が 1D テーブルの場合、順方向電圧降下は電流のみに依存します。LUT が 2D テーブルの場合、順方向電圧降下のジャンクション温度への依存性が含まれます。インポート オプションと、必要なすべての電力損失パラメータを正しく入力する方法については、電力損失のインポートのセクションで説明されています。

電力損失の入出力ポートは、2つの要素のベクトルです。最初の要素（インデックス0）はIGBT、2番目の要素（インデックス1）はダイオードです。

使用可能なコンポーネント プロパティは次のとおりです。

• 電流値- スイッチング素子電流軸[A]
• 電圧値- スイッチング素子のスイッチング損失、電圧軸[V]
• 温度値- スイッチング素子の温度軸 [°C]
• Vtテーブル- スイッチ順方向電圧降下、f(I,T) [V]
• Vdテーブル- ダイオードの順方向電圧降下、f(I,T) [V]
• 表のEt - スイッチのスイッチングON損失、出力エネルギー、f(I, V, T) [J]
• Etオフ表- スイッチのスイッチングオフ損失、出力エネルギー、f（I、V、T）[J]
• Ed offテーブル- ダイオードのスイッチングOFF損失、出力エネルギー、f(I, V, T) [J]

温度計算

温度計算プロパティを有効にすると、コンポーネントはすべてのスイッチング素子（IGBTおよびダイオード）の電力損失（P_loss）と接合温度（T_junctions）の合計を計算します。電力損失の合計は、内部生成された熱ネットワークコンポーネントを介して伝達されるスイッチング損失と伝導損失の合計を表します。内部生成された熱ネットワークコンポーネントは、電力損失、入力ケース温度、および指定された熱モデルパラメータから接合温度も計算します。温度計算用の入出力ポートは2つの要素のベクトルであり、 「損失計算」セクションで説明したのと同じ方法でインデックス付けされます。

追加の温度計算マスクのプロパティは次のとおりです。

• 熱ネットワークタイプ- 内部熱ネットワークのタイプを定義します
• Rthスイッチ- IGBTスイッチの熱抵抗一覧
• Tthスイッチ / Cthスイッチ- IGBTスイッチの熱時定数または熱容量のリスト
• Rthダイオード- ダイオードの熱抵抗一覧
• Tthダイオード / Cthダイオード- ダイオードの熱時定数または熱容量のリスト
• 計算実行速度- 損失と温度の計算ロジックの実行速度（[秒]）

デジタルエイリアス

コンバータがデジタル入力で制御される場合、コンバータが使用するすべてのデジタル入力にエイリアスが作成されます。デジタル入力エイリアスは、既存のデジタル入力信号と並んで「デジタル入力」リストに表示されます。エイリアスは「Converter_name.Switch_name」のように表示されます。ここで、 「Converter_name」はコンバータのコンポーネント名、 「Switch_name」はコンバータ内の制御可能なスイッチ名です。

オーバーサンプリング設定（詳細設定タブ）

このプロパティでは、コンポーネントで使用するGDSオーバーサンプリングアルゴリズムを選択できます。 「グローバルGDSオーバーサンプリング」と「スイッチレベルGDSオーバーサンプリング」の2つのオプションがあります。これらのアルゴリズムの詳細については、専用のドキュメントページをご覧ください。スイッチレベルGDSオーバーサンプリングは、高いスイッチング周波数を使用し、1つのシミュレーションステップで複数のGDS遷移が発生する可能性があるアプリケーションに適しています。典型的な例としては、複数のインターリーブブーストコンバータが同じSPC内に配置されている状況が挙げられます。

ポート

• IN+（電気）
  • DC入力+ポート。

• IN-（電気）
  • DC 入力ポート。

• OUT+（電気）
  • DC出力+ポート
• OUT-（電気）
  • DC出力ポート

• ゲート（イン）
  • モデル制御を選択した場合に使用可能
  • スイッチ用の1要素（スカラー）入力ゲート信号

• エン（イン）
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • 内部変調器を有効/無効にするために使用されます

• 中（中）
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • 内部変調器の変調信号値を指定するために使用

• 周波数（インチ）
  • 内部変調器制御が選択され、変調器の動作モードとして可変搬送周波数が選択されている場合に使用可能
  • 変調器の搬送周波数を指定するために使用される

• Tジャンクション（入力）
  • 損失計算が有効で温度計算が無効の場合に使用可能
  • スイッチ損失計算のための接合温度を提供するために使用される
  • T_junctionsはスイッチとダイオードの2つの温度値で構成されます

• T_cases（イン）
  • 温度計算が有効になっている場合に利用可能
  • 熱モデルのケース温度を提供するために使用される
  • T_junctionsはスイッチとダイオードの2つの温度値で構成されます

• cond_losses（出力）
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • スイッチング素子の伝導損失を表す
  • cond_lossesはスイッチとダイオードの2つの値で構成されます

• sw_losses（出力）
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • スイッチング素子のスイッチング損失を表す
  • sw_lossesはスイッチとダイオードの2つの値で構成されます

• P_loss（出力）
  • 損失と温度計算の両方が有効になっている場合に使用可能
  • スイッチング素子の導通損失とスイッチング損失の合計を表す
  • P_lossはスイッチとダイオードの2つの値で構成されます

• Tジャンクション（出力）
  • 損失と温度計算の両方が有効になっている場合に使用できます。この場合、ケース熱モデルがコンポーネント内部にあり、ケース温度がコンポーネントへの入力として提供されるため、 T_junctions は出力となります。
  • スイッチング素子の接合温度を表す
  • T_junctionsはスイッチとダイオードの2つの値で構成されます

一般（タブ）

• コントロール
  • スイッチの制御方法を指定します。デジタル入力、内部変調器、モデルから選択できます。
  • 各コントロールの詳細については、 「コントロール」セクションをご覧ください。

• もし デジタル入力 コントロールとして選択した場合、次のプロパティを使用できます。
  • S1
    • S1スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • S1_ロジック
    • S1の制御信号に適用されるロジック
    • アクティブハイまたはアクティブロー
  • ゲート制御の有効化
    • 有効にすると、ゲート制御信号の変更を適用するかどうかを制御できるようになります。
  • セン
    • ゲート制御の有効化が有効になっている場合に利用可能
    • スイッチングを有効/無効にするデジタル入力
  • Sen_logic
    • ゲート制御の有効化が有効になっている場合に利用可能
    • Sen信号に適用されるロジック

• もし モデル コントロールとして選択した場合、次のプロパティを使用できます。
  • 実行率
    • コンポーネントのゲート信号の更新間隔を定義します。ゲート信号は、コンポーネントへの信号処理入力として提供されます。

• もし 内部変調器 コントロールとして選択した場合、次のプロパティを使用できます。
  • 動作モード
    • 内部変調器の搬送周波数のソースを指定します
    • 動作モードが固定搬送周波数の場合、コンポーネントのプロパティで周波数を指定できます。
    • 動作モードが可変搬送周波数の場合、信号処理ポートを使用して周波数を指定できます。
  • 搬送周波数（Hz）
    • 動作モードが固定搬送周波数の場合に使用可能
    • 内部変調器の搬送周波数を指定します
  • 搬送波位相オフセット
    • 内部変調器の搬送波位相オフセットを度単位で指定します。
  • デッドタイム期間
    • 内部変調器のデッドタイムを秒単位で指定します
  • 基準信号[最小、最大]
    • 搬送信号の最小値と最大値を指定します
    • 最小キャリア信号値と最大キャリア信号値の2つの値を含むベクトル
  • ロードモード
    • 内部変調器に変調信号の新しい値が適用されるイベントを指定します。
      • 最小値を選択した場合、キャリアが最小値に達したときに新しい値が適用されます。
      • 最大値を選択した場合、キャリアが最大値に達したときに新しい値が適用されます。
      • どちらかを選択した場合、キャリアが最小値または最大値に達したときに新しい値が適用されます。

損失（タブ）

• 損失計算
  • コンバータの損失計算を有効/無効にします。詳細は「損失計算」セクションをご覧ください。

• スイッチXMLファイル
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • XMLファイルからスイッチの損失データを読み込むために使用します。サポートされているファイル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• ダイオードのxmlファイル
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • ダイオードの損失データをXMLファイルから読み込むために使用します。サポートされているファイル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• 現在の値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントにおけるコンバータ損失を指定するために使用される電流値のベクトル。損失データがXMLファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

• 電圧値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントにおけるコンバータ損失を指定するために使用される電圧値のベクトル。損失データがxmlファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

• 温度値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントにおけるコンバータ損失を指定するために使用される温度値のベクトル。損失データがxmlファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

• Vtテーブル
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • スイッチ導通電圧降下値用の2Dルックアップテーブルです。損失データをxmlファイルから読み込むと、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• Vdテーブル
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • ダイオード導通電圧降下値の2Dルックアップテーブルです。損失データをxmlファイルから読み込むと、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• テーブルの上に
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • スイッチオン時のスイッチング損失を計算するための3Dルックアップテーブルです。損失データがXMLファイルから読み込まれた場合は、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• テーブルから降りる
  • 損失計算または順方向電圧降下が有効な場合に使用可能
  • スイッチのターンオフ時のスイッチング損失を計算する3Dルックアップテーブルです。損失データがXMLファイルから読み込まれた場合は、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• エドはテーブルから降りた
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • ダイオードのターンオフ時のスイッチング損失を計算する3Dルックアップテーブルです。損失データをXMLファイルから読み込むと、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

• 温度計算
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • コンバータの損失温度計算を有効/無効にします。熱モデルを指定する必要があります。詳細は「温度計算」セクションをご覧ください。

• 熱ネットワークタイプ
  • 温度計算が有効になっている場合に利用可能
  • 熱ネットワークモデルのタイプを指定します: Foster または Cauer

• Rthスイッチ
  • 温度計算が有効になっている場合に利用可能
  • スイッチの熱抵抗
  • ベクター

• T番目のスイッチ
  • 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがFosterの場合に使用可能
  • スイッチ熱時定数
  • ベクター

• Rthダイオード
  • 温度計算が有効になっている場合に利用可能
  • ダイオードの熱抵抗
  • ベクター

• Tthダイオード
  • 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがFosterの場合に使用可能
  • ダイオードの熱時定数
  • ベクター

• Cthスイッチ
  • 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがCauerの場合に使用可能
  • スイッチの熱容量
  • ベクター

• Cthダイオード
  • 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがCauerの場合に使用可能
  • ダイオードの熱時定数
  • ベクター

• 計算実行率
  • 損失計算または順方向電圧降下が有効な場合に使用可能
  • 損失計算の実行レート。損失計算の入力と出力を更新する間隔を定義します。

詳細設定（タブ）

• オーバーサンプリング設定
  • コンポーネントに適用するオーバーサンプリングの種類を指定します。選択可能なオプションは、スイッチレベルGDSオーバーサンプリングとグローバルGDSオーバーサンプリングです。詳細については、「オーバーサンプリング」設定（「詳細」タブ）のセクションをご覧ください。
  • GDSオーバーサンプリングは、リアルタイムシミュレーションにおいて高忠実度のシミュレーションを実現するために特に用いられる手法です。TyphoonSimシミュレーションでは、可変ステップソルバーがスイッチングイベントを発生時に正確に処理できるため、このオーバーサンプリングは必要ありません。オーバーサンプリングの設定値を変更しても、TyphoonSimシミュレーションには全く影響しません。

特典（タブ）