Comment concevoir un convertisseur de puissance à commutation douce ?

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Simulation de convertisseurs de puissance à commutation douce

La conception d'un convertisseur de puissance très efficace à des fréquences plus élevées nécessite la mise en œuvre de techniques de commutation douce dans l'ensemble de la zone de fonctionnement. Pour optimiser les performances globales et minimiser les pertes de commutation, le logiciel de simulation doit exécuter des algorithmes de contrôle complexes, en tenant compte des problèmes parasites, thermiques, EMI/EMC et des effets des composants résonnants supplémentaires tels que les inductances et les condensateurs. Pour réduire les itérations manuelles, le logiciel exécute simultanément des paramètres de contrôle interdépendants tels que la tension de sortie, la tension d'entrée, le taux de conversion et les variations de charge.

Le concepteur du convertisseur de puissance identifie les bons composants et les bons paramètres pour obtenir une commutation douce stable sous une tension élevée. En raison de l'influence de la charge sur la tension de sortie, la simulation du convertisseur à commutation douce doit être effectuée dans toute la zone de fonctionnement. Affinez les valeurs des composants résonants et des paramètres un par un. La simulation post-mise en page permet de valider la fiabilité d'un convertisseur à commutation douce plus rapidement que la construction de prototypes physiques dans des conditions variables.

Solution de simulation pour un convertisseur de puissance à commutation douce

La conception d'un convertisseur de puissance à haut rendement fonctionnant à hautes fréquences nécessite une solution de simulation prenant en charge les techniques de commutation douce. Le logiciel Keysight EDA Advanced System (ADS) offre une fonctionnalité de « réglage » conçue pour optimiser les circuits comportant de multiples paramètres de contrôle, permettant ainsi au concepteur d'ajuster de manière dynamique la fréquence de fonctionnement et le temps de mise en conduction, tout en évitant les réglages manuels et les itérations. Il permet également d'explorer rapidement les valeurs des composants résonants supplémentaires (Lr et Cr) afin d'obtenir une commutation douce. Grâce à la simulation post-implantation intégrée, le concepteur peut détecter les problèmes liés aux effets parasites, aux interférences électromagnétiques (EMI) et aux effets thermiques dès les premières étapes du processus de conception.
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