利用多速率偏微分方程高效仿真 DC-AC 功率变换器
计算工程、金融与科学
2019-11-11 v1 数值分析
数值分析
摘要
开关模式功率变换器用于各种应用中以在不同电压（或电流）电平之间转换。它们使用晶体管来开关输入电压，以产生脉冲电压，其算术平均值为变换器所需的输出电压。经滤波器平滑后，变换器输出用于为设备供电。通过常规时间离散化对这些开关模式功率变换器进行仿真在计算上代价高昂，因为需要大量时间步以适当分辨未知状态变量并检测激励的开关事件。本文提出一种基于多速率偏微分方程（MPDEs）概念的多速率方法，该方法将解拆分为快变和慢变部分。该方法被发展为适用于具有恒定开关周期和可变占空比的脉宽调制（PWM）激励。MPDE 框架中可变占空比这一重要情形首次得到处理。不再需要开关事件检测，且达到合理分辨率所需的时间步数大幅减少，从而产生了一种高效方法。
引用
@article{arxiv.1907.12626,
title = {Efficient simulation of DC-AC power converters using Multirate Partial Differential Equations},
author = {Andreas Pels and Ruth V. Sabariego and Sebastian Schöps},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12626},
year = {2019}
}
备注
This paper has been submitted to and accepted by International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields. It is a preprint without reviewer comments taken into account