デュアルアクティブブリッジ

概略ブロック図

対応するスイッチ名を含むデュアル アクティブ ブリッジの概略ブロック図を図 2に示します。

リアルタイム シミュレーションでは、このコンバータ ブロックは専用のDC-DC コンバータ ソルバーFPGA ハードウェア リソースを使用して、このトポロジのシミュレーション ステップを削減します。

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。たとえば、 SA_1に1を割り当てると、デジタル入力ピン1はSA_1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スイッチを駆動するための内部 PWM 変調器の使用が有効になります。この構成では、 9 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 変調器を有効/無効にするために使用されます。 In_a1 、 In_a2 、 In_b1 、およびIn_b2 は、それぞれレッグA1 、 A2 、 B1 、およびB2 の対応する内部 PWM 変調器の参照信号入力として使用されます。さらに、 Offset_a1 、 Offset_a2 、 Offset_b1 、およびOffset_b2は、それぞれレッグA1 、 A2 、 B1 、およびB2の対応する内部 PWM 変調器のキャリア オフセットとして使用されます。デュアル アクティブ ブリッジの内部変調器の動作モードとして可変キャリア周波数を選択した場合は、追加のポートFreqが表示されます。このポートは、内部 PWM 変調器の周波数入力として使用されます。

特典

リアルタイムシミュレーションでは、 「短絡抵抗 - A」と「短絡抵抗 - B」は、一部のレグが短絡モードになった場合に考慮される抵抗を定義するために使用されます。短絡は短絡抵抗を使用してモデル化されます。つまり、レグが短絡モードになった場合、対応するDC側から引き出される電流はVdc_A(B)/短絡抵抗 - A(B)となります。ここで、 Vdc_A(B)は対応するDC側のDC電圧です。

リアルタイムシミュレーションにおけるモデル記述

リアルタイムシミュレーションでは、デュアルアクティブブリッジは専用のハードウェアソルバーモジュール「DC-DCコンバータソルバー」上で実行されます。このソルバーは、高速スイッチングコンバータトポロジのダイナミクスを高解像度でシミュレートするために高度に最適化されています。詳細については、 「DC-DCコンバータソルバー」を参照してください。つまり、デュアルアクティブブリッジコンバータブロックは、他のコンバータブロックで通常使用されるリソースを使用しないため、リアルタイムシミュレーションにおけるデュアルアクティブブリッジコンバータの重みは0です。

リアルタイムシミュレーションにおける電気回路インターフェース

リアルタイムシミュレーションにおいて、デュアルアクティブブリッジはDC-DCコンバータソルバーのハードウェアリソースを使用します。 「電気回路インターフェース」で説明されているように、 DC-DCコンバータソルバーのハードウェアリソースを使用するすべてのコンポーネントには、回路の他の部分と接続する電気回路が含まれています。Typhoon HIL Schematic Editor Libraryのデュアルアクティブブリッジコンポーネントは、電流源インターフェースを使用します。このインターフェースは、電圧が専用のDC-DCコンバータソルバーコアへの入力となり、電流が専用のDC-DCコンバータソルバーコアからの出力となるように定式化されています。図3は、デュアルアクティブブリッジコンポーネントの回路インターフェースを示しています。

周囲の回路に直接影響を与えるIAとIB の他に、追加のコンポーネント出力があります。

すべての測定の配置を図 2に示します。

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。

ポート

• A+（電気）
  • DC側A+ポート。

• A-（電気）
  • DC 側 A ポート。

• B+（電気）
  • DC 側 B+ ポート。
• B-（電気）
  • DC側Bポート。

• 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

• In_a1 (イン)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レッグA1の内部変調器の変調信号値を指定するために使用されます
• In_a2 (イン)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レッグA2の内部変調器の変調信号値を指定するために使用されます

• In_b1 (イン)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レッグB1の内部変調器の変調信号値を指定するために使用されます
• In_b2 (イン)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レグB2の内部変調器の変調信号値を指定するために使用されます

• オフセット_a1 (インチ)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レッグA1の変調器の搬送波位相オフセットを指定するために使用される
• オフセット_a2 (インチ)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レッグA2の変調器の搬送波位相オフセットを指定するために使用される

• オフセット_b1 (インチ)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レグB1の変調器の搬送波位相オフセットを指定するために使用される
• オフセット_b2 (インチ)
  • 内部変調器制御を選択した場合に使用可能
  • レグB2の変調器の搬送波位相オフセットを指定するために使用される

• 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

コントロール（タブ）

• コントロール
  • スイッチの制御方法を指定します。デジタル入力と内部変調器のいずれかを選択できます。
  • 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。
  • SA_1
    • SA_1スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SA_1_ロジック
    • SA_1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
  • SA_2
    • SA_2スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SA_2_ロジック
    • SA_2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
  • SA_3
    • SA_3スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SA_3_ロジック
    • SA_3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
  • SA_4
    • SA_4スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SA_4_ロジック
    • SA_4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
  • SB_1
    • SB_1スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SB_1_ロジック
    • SB_1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
  • SB_2
    • SB_2スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SB_2_ロジック
    • SB_2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
  • SB_3
    • SB_3スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SB_3_ロジック
    • SB_3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
  • SB_4
    • SB_4スイッチを制御するために使用されるデジタル入力
  • SB_4_ロジック
    • SB_4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
  • ゲート制御有効化 -A
    • 有効にすると、コンバータAの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A
    • ゲート制御有効化 -A が有効な場合に使用可能
    • コンバータAのスイッチングを有効/無効にするデジタル入力
  • Sen_logic -A
    • ゲート制御有効化 -A が有効な場合に使用可能
    • Sen-A信号に適用されるロジック
  • ゲート制御有効化 -B
    • 有効にすると、コンバータBの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B
    • ゲート制御有効化 -B が有効な場合に使用可能
    • コンバータBのスイッチングを有効/無効にするデジタル入力
  • Sen_logic -B
    • ゲート制御有効化 -B が有効な場合に使用可能
    • Sen -B信号に適用されるロジック

• 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
  • デッドタイム
    • 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。

電気（タブ）

• 直列コンデンサを有効にする
  • インダクタと直列に接続されたコンデンサを有効にします。有効にすると、コンデンサ値を定義するための追加プロパティCが表示されます。

• C
  • 直列コンデンサの容量
  • 直列コンデンサを有効にするが有効な場合に表示されます
• L
  • デュアルアクティブブリッジインダクタのインダクタンス
• Rシリーズ
  • 直列接続された抵抗器の抵抗
• トランスの巻数比（B/A）
  • B側とA側の間の内部変圧器比を定義します

特典（タブ）

• 短絡抵抗 - A
  • A側が短絡した場合の短絡電流を計算するために使用されるA側の抵抗
  • このプロパティはTyphoonSimではサポートされていません。値を変更してもTyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。
• 短絡抵抗 - B
  • B側が短絡している場合に短絡電流を計算するために使用されるB側の抵抗
  • このプロパティはTyphoonSimではサポートされていません。値を変更してもTyphoonSimのシミュレーションにはまったく影響しません。