サイリスタレッグ

概略ブロック図

サイリスタレッグの概略ブロック図と対応するサイリスタの配置および命名を図 2に示します。

リアルタイム/VHIL シミュレーションのサイリスタ レグ 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「モデル」を選択すると、信号処理モデルからサイリスタの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「gates」が表示されます。これは2要素のベクトル入力で、最初の値（インデックス0）はS_topゲートを制御し、2番目の値（インデックス1）はS_botゲートを制御します。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。

PESB最適化

PESB最適化オプションは、特定のコンバータモデルで利用可能です。PESB最適化を有効にすると、すべてのコンバータの短絡状態空間モードが統合され、同じ状態空間モードとして扱われます。例えば、三相コンバータ内の1つのレグが短絡し、PESB最適化が有効になっている場合、三相コンバータ内のすべてのレグも短絡状態になります。この短絡モデリングの簡素化により、マトリックスメモリを大幅に節約できます。

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サイリスタのスイッチング損失と導通損失を計算します。スイッチング損失は、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。また、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した場合、電流と温度の依存性のみが想定されます。導通損失は、Vt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、順方向電圧降下は接合温度に依存します。

入出力電力損失ポートは、2つの要素のベクトルを受信/生成します。最初の要素（インデックス0）は上側のサイリスタ、2番目の要素（インデックス1）は下側のサイリスタです。

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表- サイリスタ順方向電圧降下、f(I,T) [V]
• 表のEt - サイリスタのターンオン損失、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サイリスタの総合的な電力損失（P_loss）と接合温度（T_junctions）を計算します。総合的な電力損失は、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計算された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
• サイリスタRth - サイリスタの熱抵抗一覧
• サイリスタTth / サイリスタCth - サイリスタの熱時定数または熱容量の一覧
• 計算実行速度- 損失と温度の計算ロジックの実行速度（[s]）

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

• DC+（電気）
  • DC側+ポート。

• DC（電気）
  • DC側ポート。

• 出力（電気）
  • AC側ポート

• ゲート（イン）
  • モデル制御を選択した場合に使用可能
  • サイリスタの2入力ゲート信号のベクトル

• 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
  • サイリスタ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、サイリスタごとに1つずつ、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、サイリスタごとに1つずつ、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
  • サイリスタの導通損失を表す
  • cond_lossesは2つの値で構成される

• sw_losses（出力）
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • サイリスタのスイッチング損失を表す
  • sw_lossesは2つの値で構成される

• 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
  • サイリスタの導通損失とスイッチング損失の合計を表す
  • P_lossは2つの値で構成される

• 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。
  • サイリスタの接合温度を表す
  • T_junctionsは2つの値で構成されています

一般（タブ）

• コントロール
  • サイリスタの制御方法を指定します。デジタル入力と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サイリスタ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
  • S2
    • S2サイリスタを制御するために使用されるデジタル入力
  • S2ロジック
    • S2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。

詳細設定（タブ）

• PESB最適化
  • PESB最適化はリアルタイムシミュレーションの最適化に特化しており、TyphoonSimには全く適用されません。この値を変更しても、TyphoonSimのシミュレーションには全く影響しません。
  • PESB最適化を有効/無効にします。詳細については、 PESB最適化のセクションをご覧ください。

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。

• 現在の値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントでの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。

• 電圧値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントでの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。

• 温度値
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 特定のポイントでの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。

• 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
  • サイリスタ導通電圧降下値の2Dルックアップテーブルです。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
  • サイリスタのターンオン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。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

• サイリスタRth
  • 温度計算が有効になっている場合に利用可能
  • サイリスタの熱抵抗
  • ベクター

• サイリスタTth
  • 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
  • サイリスタ熱時定数
  • ベクター

• サイリスタCth
  • 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
  • サイリスタ熱容量
  • ベクター

• 計算実行率
  • 損失計算が有効になっている場合に利用可能
  • 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。

特典（タブ）