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深入探讨电力电子电路仿真精度的技术突破

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2024-05-23 浏览:-

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电力电子技术的快速发展,伴随着新能源和微电网的大规模融入电力系统,使得电力系统呈现出电力电子化的趋势。在电磁暂态仿真计算中,由Dommel于20世纪60年代提出的隐式梯形法是应用最广泛的求解方法之一,具有A稳定性及二阶精度。然而,电力电子开关的高频率动作特性可能导致数值振荡的出现,而传统的隐式梯形法算法无法消除这些振荡,从而影响仿真结果的准确性和可信度。

针对电力电子电路仿真精度提升的问题,已有几种解决思路和方法。其中一种方法是在仿真模型中增加阻尼元件以削弱数值振荡,但这会导致电路功率损失。另一种方法是考虑选择具有L?稳定性的数值算法,如隐式欧拉法,但这种方法的精度较低,容易产生较大的截断误差。还有一种方法是通过插值方法准确定位开关动作时刻并重新仿真,但目前的插值方法存在效果不佳和适用性差的问题。

安森美开发的PLECS模型自助生成工具(SSPMG)为解决这一问题提供了创新性的解决方案。SSPMG方法的核心思想是根据用户特定的应用环境来生成定制的PLECS模型,从而提高仿真的准确性。用户可以根据实际环境微调模型,使其更符合实际情况,这种定制化的方法能够避免通用模型的局限性,为不同需求的仿真提供更大的灵活性和准确性。

此外,安森美的SSPMG工具还支持根据电气偏压和温度条件定制参数表,以确保数据插值的准确性,并尽可能减少外推误差。SSPMG还包含了适用于硬开关和软开关的PLECS模型,以及用于同步整流操作的模型,进一步提高了仿真的精度和适用性。

在电力电子领域,软开关和硬开关的区分非常重要。针对软开关的特性,SSPMG采用了新型转换损耗测试方法,提升了软开关模型的精度,使工程师能够更准确地评估设计方案。此外,SSPMG还支持开关损耗测试,通过双脉冲测试仪有效测量损耗,为电力电子设计提供更准确的模型和数据。

通过案例研究可以看出,Elite Power仿真工具和SSPMG具有出色的功能,可以显著缩短产品开发周期,尤其适用于需要优化设计时间线的领域,例如直流快速充电。在这些领域,精度至关重要,而SSPMG提供的定制化仿真方案能够有效提高仿真的准确性和可信度。

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