H-Bridge
H为桥式电机驱动器。
blockType: AcausalElectricPowerSystems.Converters.HBridge
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资料描述
座 *H-Bridge*是一个H桥电机驱动器。 该块具有以下两个仿真模式选项:
* 脉宽调制 -在这种模式下，块输出 *H-Bridge*表示取决于*PWM*(PWM)端口上的输入信号的受控电压。 如果输入信号的值超过参数*使能阈值电压*的值，则输出电压 *H-Bridge*具有等于*输出电压幅度*参数的值。 如果输入信号值小于*使能阈值电压*参数的值则该单元支持使用以下三个选项之一的负载电路*续流模式*:
+
** 通过一个半导体开关和一个续流二极管
** 通过两个续流二极管
** 通过两个半导体开关和一个续流二极管
+ 第一和第三选项有时称为同步操作。
+ *REV*端口上的信号决定了输出的极性。 如果*REV*端口上的信号的值小于*反向阈值电压*参数的值，则输出具有正极性，否则具有负极性。
* 平均 -在这种模式下，有两种可能的负载电流特性:
+
** 平滑的
** 未平滑或不连续
+
在变体中 平滑的 假设由于负载的电感，电流几乎是连续的。 在这种情况下，块输出是 *H-Bridge*有表格:
+
+ 哪里:
+
* -参数的值*输出电压幅度*，In。
* -*PWM*端口电压的值，V。
* -参数的值*PWM信号幅度*，In。
* -输出电流的值，A。
* -电阻上的*桥*参数，欧姆。
+
如果PWM频率足够高，电流将是平滑的。 同步操作模式，其中通过桥臂进行自由振荡回到电源，也有助于平滑电流。 对于电流不平滑或可能间歇的情况（即在PWM周期之间变为零），请使用选项 未平滑或不连续. 对于此选项，您还必须指定值*负载总串联电阻*，*负载总串联感应*和*PWM频率*。 在仿真过程中，该单元使用这些值来计算H桥输出电压的更精确值，从而实现与PWM仿真相同的平均电流。
以在控制块时加快仿真 *H-Bridge*使用*Controlled PWM Voltage*块将*Simulation mode*参数设置为 平均. *受控PWM电压*块的*仿真模式*参数也必须设置为 平均. 在这种情况下，将所需PWM电压的平均值施加到电机。 仿真结果的准确性 平均 这取决于您对负载电流的假设的正确性。 如果您指定电流不是平滑的或间歇的，那么精度也取决于负载电阻和电感值的演示程度。 该模式还对电流间歇情况下的基本方程进行了一些简化假设。 对于典型的发动机和桥梁参数，精度应在百分之几以内。 检查模式的准确性 平均 在PWM模式下运行仿真，并将结果与在PWM模式下获得的结果进行比较。 平均.
当施加到*BRK*端口的电压超过制动阈值电压时激活制动模式。 无论PWM或平均模式如何，在制动模式下，H桥都通过两个电阻的顺序组合进行建模。 和 ，在哪里:
* -一个桥臂的电阻，即参数*总桥上电阻*值的一半。
* -桥的一个臂的电阻与二极管的电阻平行，即 ，在哪里 -二极管的电阻。
假设和限制
*线性化模型时，将*仿真模式*参数设置为 平均 并确保您已正确指定操作点。 块线性化 *H-Bridge*仅适用于大于零且小于PWM信号幅度的工作周期。 如果在零占空比下需要线性化并且如果控制器始终使用再生制动模式则将*再生制动*参数设置为 始终启用（适用于线性化）.
*在模式 平均 而在选择参数时 未平滑或不连续 为了表征负载电流，必须提供负载的电感和电阻值。 如果我们谈论的是直流电机，那么电阻是电枢电阻，电感是电枢电感和串联平滑扼流圈（如果有的话）的总和。 对于通用电机，总电阻等于电枢和励磁绕组之和，总电感等于电枢和励磁电感之和，加上串联绕组的平滑电感。 用于分流电机 *AnyMath*建议构建等效Thevenin电路以确定适当的值。
港口
非定向
*+*—正负载连接端口通行证：q[<br>] 电力
接的正极负载触点的电端口。
*-*-负负载连接端口通:q[<br>] 电力
连接到负负载触点的电端口。
*PWM*-脉宽调制信号（PWM信号）通过：q[<br>] 电力
与脉宽调制信号连接的电压端口。 电压相对于*REF*端口确定。
*REF*-通过参考电压端口：q[<br>] 电力
连接到参考零电压的电端口。
*REV*-REV通行证：q[<br>] 电力
与控制单元输出的反极性的电压连接的电端口 *H-Bridge*. 电压相对于*REF*端口确定。
*BRK*-BRK通行证:q[<br>] 电力
连接到控制单元输出闭合瞬间的电压的电端口。 *H-Bridge*. 电压相对于*REF*端口确定。
参数
仿真模式和负载假设
*模拟模式*-模拟模式通行证：q[<br>] PWM(默认) | 平均
选择以下输出电压类型选项之一:
* 脉宽调制 -输出电压为脉宽调制信号。 这是默认选项。
* 平均 -输出电压是恒定值，其值等于PWM信号的平均值。
*续流模式*-续流通行证模式：q[<br>] 通过一个半导体开关和一个续流二极管（默认） | 通过两个续流二极管 | 通过两个半导体开关和一个续流二极管
为H桥散射方案的类型选择以下选项之一:
* 通过一个半导体开关和一个续流二极管 -在这种模式下，该装置通过保持上侧的一个桥臂永久开启并使用PWM信号调制下侧的相应桥臂来控制负载。 这意味着当桥关断时，该单元仅使用并联二极管中的一个来完成散射电路。 默认情况下使用此选项。
* 通过两个续流二极管 -在此模式下，所有桥臂都关闭。 这意味着该装置使用两个并联二极管通过电源耗散负载电流。
* 通过两个半导体开关和一个续流二极管 -在这种模式下，该装置通过保持桥的一个上臂永久打开并使用PWM信号在打开桥的相应下臂和桥的相对上臂之间切换来控制负载。 这意味着，为了在桥关断时完成散射电路，使用并联连接到桥臂的二极管，以及另一个串行桥臂。
依赖关系
此选项仅在选择时使用 脉宽调制 对于*Simulation mode*参数或在选择值时 平均 对于*模拟模式*参数和值 未平滑或不连续 为*负载电流特性*参数。
*再生制动*-再生制动通行证：q[<br>] 取决于REV标志和当前标志（默认） | 始终启用（适用于联化）
为H桥散射方案的类型选择以下选项之一:
* 取决于REV标志和当前标志 -默认情况下使用此选项。
* 始终启用（适用于联化） —当控制器始终设置REV标志以提供再生制动时，可以使用此选项。 如果为了控制目的需要线性化模型以确保H桥在零占空比附近线性化，这很有用。
依赖关系
此参数仅在选择值时使用。 平均 为*仿真模式*参数。
*负载电流特性*-负载电流通的特性：q[<br>] 平滑（默认情况下） | 未平滑或不连续
选择以下负载电流类型选项之一:
* 平滑的 -假设由于负载的电感，电流几乎是连续的。 默认情况下使用此选项。
* 未平滑或不连续 -此选项用于电流不平滑或可能间歇的情况（即在PWM周期之间变为零）。 对于此选项您还必须设置参数*负载总串联电阻*、*负载总串联感应*和*PWM频率*。 在仿真过程中，该单元使用这些值来计算H桥输出电压的更精确值，从而实现与PWM仿真相同的平均电流。
依赖关系
此参数仅在选择值时使用。 平均 为*仿真模式*参数。
*负载总串联电阻*-总顺序负载电阻通过：q[<br>] 10欧姆（默认）
H桥感知的总顺序负载电阻。
依赖关系
仅当选择值时才显示此参数。 平均 对于*模拟模式*参数和 未平滑或不连续 为*负载电流特性*参数。
*负载总串联电感*-总顺序负载电感通过：q[<br>] 1e-5gn(默认)
H桥感知的总顺序负载电感。 除了电机电感，从电机外部添加的任何串联电感都必须导通以均衡电流。
依赖关系
仅当选择值时才显示此参数。 平均 对于*模拟模式*参数和 未平滑或不连续 为*负载电流特性*参数。
*PWM频率*-PWM通过频率：q[<br>] 10000赫兹(默认)
控制H桥的PWM频率。 为了一致性，该值必须与H桥的*受控PWM电压*控制单元设置的PWM频率相匹配。
依赖关系
仅当选择值时才显示此参数。 平均 对于*模拟模式*参数和 未平滑或不连续 为*负载电流特性*参数。
*续流二极管关断状态导通*-关断状态下并联二极管的导通：q[<br>] 1e-6cm(默认)
反向供电二极管的导电率。
依赖关系
此参数仅在选择值时使用。 平均 对于*模拟模式*参数和 取决于REV标志和当前标志 为*再生制动*参数。
输入阈值
*启用阈值电压*-阈值开关电压通过：q[<br>] 2.5V(默认)
*PWM*端口上的电压必须高于该阈值才能打开单元的输出 *H-Bridge*.
依赖关系
如果*仿真模式*和*仿真模式&负载假设*参数设置为 脉宽调制.
*PWM信号幅度*-PWM信号通过的幅度：q[<br>] 5.0V(默认)
PWM输入端的信号幅度。
依赖关系
座 *H-Bridge*仅当*Simulation Mode&Load Assumptions*选项卡上的*Simulation mode*参数具有值时才使用此参数 平均.
*反向阈值电压*-反向阈值电压通过：q[<br>] 2.5V(默认)
当*REV*端口的电压超过此阈值时，输出极性变为负。
*制动阈值电压*-阈值制动电压通过：q[<br>] 2.5V(默认)
当*BRK*端口的电压超过此阈值时，该单元的输出端 *H-Bridge*通过以下一系列装置关闭:
*桥的一个肩膀。
*桥的一个臂与续流导电二极管平行。