ブロックを積みながら(208) Scilab/Xcos、Modelica ブーストコンバータ

Joseph Halfmoon

Scilab/Xcos上のModelicaモデル、LTspiceとは大分違うケド、なかなか勉強になるじゃんと「デモ鑑賞」中です。前回はバック(Buck)コンバータ、DC電圧をより低いDC電圧に変換する回路でした。今回はブースト(Boost)コンバータ、DC電圧をより高いDC電圧に変換する回路です。

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※動作確認にはWindows 11の パソコン(64bit)上にインストールしたScilabの以下バージョンを使用しています。

    Scilab 2024.0.0

※お惚け老人に代わって Googleの生成AI、Gemini 2.5 Flash 様にご説明をいただいております。

ブーストコンバータ

前回につづき今回も電源回路です。DC電圧をより高いDC電圧に変換するブーストコンバータとな。まずはGemini様による概要説明が以下に。geminiBoostConverter1

 

「DC/DCブースト変換器」デモ

今回実習してみるデモは、Scilabのデモ選択ウインドウから以下で起動できるものです。selectBoostConverter

上記から開く Xcos(Scicos)のフロー(ただし内部ブロックの多くが、通常のXcosブロックでなく、裏でコンパイルされて動作する「Modelicaブロック」)が以下に。BoostConverterEC

ロードしただけでは値が表示されないModelicaブロックなので、内部を開いて読み取った値を勝手に赤字で横に書き加えてます。

中でスイッチとダイオードのところは、Modelicaブロックにしたら、「実デバイスっぽい」パラメータが与えられているので、設定を見えるようにしておきます。

まずはスイッチ。左からくる矩形波によってON/OFFを高速に繰り返すもの。SWsetting

お次はダイオード。スイッチがOFFのときはダイオードに電流が流れ、スイッチがONのときはダイオードに電流は流れないということで良いのかな。DIODEsetting

そして回路のシミュレーション結果のグラフが以下に。上の黒の波形がインダクタンスを流れる電流波形、下の緑の波形が、「負荷抵抗」のところの電圧波形です。元電圧が10Vなので倍くらいに電圧あがってる感じ。measureBoost

スイッチを制御する矩形波により「小さくガタガタ」して見えるところを拡大してみたものが以下に。zoomWave

ここの動きを、Gemini様がご説明くださってます。geminiBoostConverter2

わかったような気がする。ホントか?

さて、Googleの生成AI、Gemini 2.5 Flash様はこのブーストコンバータの特徴と利点についてもお教えくだすってます。geminiBoostConverter3

ううむ。前回は降圧、今回は昇圧で思いのままだと、大丈夫か?

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