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三相维也纳(Vienna) PSIM仿真(内含仿真文件)

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songhx
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  • 2019-12-17 17:20:37
初学维也纳PFC,根据维也纳PFC做了一个仿真,有不对的地方,还请指正。具体的原理不再介绍了,如下帖子介绍的比较全面了,本人只简单介绍一下个人的看法及仿真。
https://bbs.21dianyuan.com/forum. ... 9730&fromuid=411986


https://bbs.21dianyuan.com/forum. ... 4884&fromuid=411986

维也纳PFC其实可以看成是三个单相BOOST PFC的Y型连接,三相可以分别单独控制,先来几张仿真的结果:
电流波形:


输出电压波形(设定输出电压700V):


稳态PF值大于99%:


最后来一张仿真的界面:


由于数字电源是趋势,就用C语言写了控制部分
-------
根据有些人的需求,方便大家一起学习和讨论,将PSIM仿真文件上传,有不足的地方请指正
Vienna - 20200113 without diode - unbalance.rar (12.26 KB, 下载次数: 662)

如下是1ms执行周期的电压环代码,
其中 if (g_nStepCount > 100000)... 代码段是在100ms的时候才启动输出电压不平衡调节,以观察使能输出电压平衡调节前后的效果

// 1ms period for voltage loop
if  (g_nStepCount % 1000 == 0)
{
        Vo1 = in[6];
        Vo2 = in[7];
        VError1 = VoRef - Vo1-Vo2;
        IrecRef += PID_VError1 * VError1;

        if (g_nStepCount > 100000)
        {
                VoBalanceRef +=  PID_VError3 * (Vo1-Vo2);
                if (VoBalanceRef > 0.5) VoBalanceRef = 0.5;
                if (VoBalanceRef < -0.5) VoBalanceRef = -0.5;
        }
}


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songhx
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  • 2019-12-18 14:10:36
 
C语言控制方面,总共分成两个Loop, 一个是电流环,一个是电压环,这也是通常的做法。
电压环计算输出的电压值和设定值之间的差别,并做P调节给电流环做参考。电压环本仿真中用了1ms的周期。
电流环根据电压环的参考和输入电压值做PWM输出计算,本仿真中用了20KHz。
另外需要说明的是,三相的占空比是独立计算的,除了电压环的参考是三相共同使用的,别的都是各自计算的。
songhx
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  • 2019-12-18 14:27:38
 
仿真中用到了6个二极管,

其实这几个二极管完全可以被MOS代替,如下图:

经过仿真PF值依然能达到99%以上。
另外换了MOS管的输出电流更平滑一些。
如下是换MOS管之前的电流:

如下是换了MOS管之后的电流波形:



熊紅
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  • 2019-12-18 22:20:23
 
可以分享一下PSIM仿真嗎
songhx
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  • 2019-12-23 11:21:09
 
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stevenqian
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  • 2022-1-10 12:07:21
 
碳化硅(SiC)MOS管 应用设计 碳化硅(SiC)MOS管 应用设计.pdf (2.21 MB, 下载次数: 14)
PFC 技术  趋势 PFC 技术 趋势.pdf (2.16 MB, 下载次数: 13)
移相全桥ZVS DCDC变换器设计 移相全桥ZVS DCDC变换器设计.pdf (1.81 MB, 下载次数: 21)
双相交错PFC CCM 模式计算书 双相交错PFC CCM 模式计算书.pdf (1.35 MB, 下载次数: 23)

SiC MOSFET栅极驱动器示例
SiC MOSFET栅极驱动器示例.pdf (2.34 MB, 下载次数: 5)

ASR160N1200D88 -PDF.pdf

694.86 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 财富 -2

DFN贴片SIC MOS

ASC30N650MT4.pdf

1.23 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

650V40A碳化硅MOS

ASC60N650MT4 -PDF.pdf

784.38 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

SIC MOS

ASC30N1200MT3-PDF.pdf

823.86 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

1200V碳化硅MOS

ASC60N1200MT3-PDF.pdf

777.88 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

碳化硅MOS

ASC100N1200MT3规格书.pdf

1.16 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

MOS

ASC5N1700MT3.pdf

1.1 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

1700V10A 碳化硅MOS

ASC100N1700MT4-PDF.pdf

1 MB, 下载次数: 3, 下载积分: 财富 -2

1700V碳化硅MOS

ASC20N3300MT4-PDF.pdf

580.92 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 财富 -2

3300V SIC MOS

kevin810106
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助理工程师
  • 2020-1-10 16:07:50
 
不好意思請教一下
你為什麼會認為二極體會影響那些角度的電流?
ˊ是因為二極體不是理想元件嗎?



vienna2.PNG (18.06 KB, 下载次数: 142)

模擬架構

模擬架構

vienna1.PNG (32.87 KB, 下载次数: 147)

電感電流,Va與Ia,輸出電壓

電感電流,Va與Ia,輸出電壓
songhx
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  • 2020-1-13 16:54:19
 
第二图是你做的仿真吗?
其实这个二极管的影响,我也不是特别确信,但确实换了MOSFET之后电流波形变的更好了。
另外用MOSFET效率会更高一点吧
kevin810106
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助理工程师
  • 2020-1-15 16:51:03
 
第二圖是自己跑的沒錯
換成MOSFET應該主要還是可以做雙向的緣故吧
songhx
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副总工程师
  • 2019-12-23 11:25:52
 
又对输出的两个电容电压不平衡做了一下仿真,在某一时刻给上电容充电故意造成上下电容不平衡,但很快两个电容的电压又自动趋于平衡了,不太理解:

kevin810106
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助理工程师
  • 2020-1-9 21:43:57
 
Ro要二分
分別並聯Vo1與Vo2
修改成不相等數值以實現不平衡
songhx
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  • 2020-1-11 15:54:52
 
多谢,试一试
songhx
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LV8
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  • 2020-1-13 17:15:23
 
确实把不同负载分别和Vo1和Vo2相连,会得到不平衡的Vo1和Vo2。
如下是加了一个平衡环的波形:

0.1s的时候启动此功能,能清楚看到不平衡和平衡的时候的电压波形。

如下是电流波形,由于人为改变了PWM波形,0.1S之后的电流波形也有了畸变。
只选择了在电压为正或是负的时候调整,所以电流正负波形还不对称


多谢kevin的提醒。

kidultbin
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高级工程师
  • 2020-2-9 23:26:15
 
Fly_Lyle
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  • 2020-3-14 09:40:04
 
楼主,可以分享一下PSIM的维也纳仿真么???
sonny9665
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高级工程师
  • 2020-3-17 16:33:26
 
谢谢分享!!
songhx
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  • 2020-4-16 10:23:53
 
已经上传PSIM仿真文件了
zxs2000
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高级工程师
  • 2020-4-16 18:46:43
 
学习了,谢谢楼主
wangzhen860515
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高级工程师
  • 2020-5-16 15:05:48
 
楼主,你用的Psim是哪个版本的,我用的是9.0.3打不开你发的仿真文件。
chen1098951925
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  • 2020-10-12 21:59:26
 
look look
月影东墙
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  • 2021-11-8 15:42:27
 
学习一下,谢谢分享
YanChao
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本网技师
  • 2021-11-26 17:12:04
 
正好在学习这个,楼主的仿真非常好
szhkxdz2012
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助理工程师
  • 2021-11-30 14:23:48
 
必须收藏  
szyqzhao
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初级工程师
  • 2021-12-17 16:59:53
 
这个仿真真不错
sfzhiye
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  • 2021-12-20 16:34:14
 
收藏收藏!
ajiang
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  • 2021-12-30 16:19:50
 
樓主好心分享
我大力頂!!
心要野
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初级工程师
  • 2022-1-10 09:13:33
 
楼主的版本是哪个版本的PSIM呀
wuxinju
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本网技师
  • 2022-5-23 19:03:51
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学习了,谢谢楼主
milong000
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高级工程师
  • 2022-11-19 10:03:42
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感谢分享,学习了
会飞的拖拉机
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本网技师
  • 2022-12-7 22:18:18
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谢谢分享,学习了
超越自我lc
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LV8
副总工程师
  • 2023-9-3 14:37:52
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感谢分享
naonayang
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本网技工
  • 2023-9-28 16:38:47
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感谢分享
nibafo
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本网技工
  • 2023-10-23 10:24:08
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感谢分享
月影东墙
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  • 2023-11-1 09:50:22
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谢谢楼主分享!!!好帖子!
Jeocb
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求问一下,三相三电平和三相维也纳的控制算法是否是一样的
juqishoulai
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本网技师
  • 2024-1-5 13:48:14
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学习一下,谢谢分享~
ICD3
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