Plexim RT Box Tutorial Download Page 5

Building a Simple Voltage Source Inverter

A

A model comprised of Discrete IGBT components will show significant non-ideal harmonics
on the current waveforms at lower duty cycles. A 10 kHz PWM signal has a

100

µ

s

period,

so with a

2

.

0

µ

s

discretization step size it is only possible to sense 50 different duty cy-

cles. When a PWM Capture component is used the

7

.

5 ns

sampling resolution of the FPGA

results in the ability to sense 13,333 different duty cycles for the same 10 kHz PWM wave-
form.

After completing these tasks, your model should be the same as the reference model

vsi_loopback_optional.plecs

.

Sine Wave

Frequency: 50

Phase: [0 -1 1]/3

Units: Hertz, p.u.

PWM Out1

channel: 0 2

polar: 1

PWM

Out

PWM Out2

channel: 3 5

polar: 0

PWM

Out

L1

L: 0.001

R1

R: 1

A

Am1

L2

L: 0.001

R2

R: 1

A

Am2

L3

L: 0.001

R3

R: 1

A

Am3

V_dc

V: 800

Current

PWM

Digital In1

channel: 0 5

Digital

In

Figure 2: A simple VSI model with conventional switches

4 Conclusion

Conventional switch models have limitations in real-time applications. The switch state can only be
updated once per simulation time step, requiring a relatively small discretization step size relative to
the PWM period. This leads to high processor utilization even for relatively simple models and poor
performance at low duty cycles.

The next several tutorial exercises will demonstrate how to overcome these modeling challenges by
using sub-cycle averaging and specialized hybrid power modules.

www.plexim.com

4

Reviews: