• Analytische Simulation von PWM-Konvertern

• Simulation von PWM-Konvertern unter Zuhilfenahme von gemittelten Schaltermodellen (ASM und ASIM)

• Diskrete Modellierung von Schaltnetzteilen im Zustandsraum (Discrete Modelling)

• Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste

Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierungen gezeigt, die Aufschluss über das Kleinsignalverhalten und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben.
Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich wie folgt:

• Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion

• Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion

• Regelung mit unterlagerter Stromregelung
  

Die Übung vertieft die in der Vorlesung erarbeiteten Methoden an zusätzlichen Beispielen und zeigt einige Simulationsbeispiele.

Title:

Simulation and Control of Switch-Mode Power Supplies

Credits: 5

Prerequisites

Lecture on „Power Electronics", Lecture on „Switch-Mode Power Supplies"

Contents

The first step in the design process of switch-mode power supplies (SMPSs) comprises the simulation of all relevant topologies. In the first part of the lecture both basics as well as strategies and tools for the simulation of SMPSs will be discussed. The following aspects are covered:

• Analytical simulation of PWM-converters.

• Simulation of PWM-converters with help of average switch model (ASM) and average switch inductor model (ASIM).

• First harmonic (FHA) and extended first harmonic approximation (eFHA) of resonant converters.

• State-plane-analysis of resonant converters.

• Consideration of details, comparison with hardware, switching-losses
  

The second part of the lecture discusses modelling techniques in order to describe both the large- and small-signal behaviour as well as the transient performance so that standard control strategies can be applied. The following aspects are covered in the second part:

• Implementation of ASM and ASIM to determine the small-signal behaviour

• State-space-averaging to determine the small-signal behaviour

• Task of a control-IC for SMPSs, measurement of transfer-functions
  

Literature

Script accompanying the lecture and therein referenced literature

UE: Übungen zu Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen

Lecturer: M.Sc. Eva Schmidt
Time and place: n.V.; comments on time and place: Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.