Teaching the non-linear behavior of power electronic converters with OpenModelica

ABSTRACT:

This paper presents a methodology for teaching the linearization process and non-linear behavior of Power Electronic Converters (PECs) through the OpenModelica Software. The methodology is based on a step-by-step approach consisting on the deduction of the large-signal and average models, linearization of the average model, deduction and analysis of transfer functions, deduction of steady state relationships and simulation with OpenModelica. The proposed teaching methodology is applied over an ideal DC/DC Boost converter analyzing its behavior in different operation points.
Keywords: Power electronic converters, large-signal model, average model, OpenModelica.

RESUMEN:

Este artículo presenta una metodología para enseñar el proceso de linealización y el comportamiento no lineal de los convertidores electrónicos de potencia mediante el software OpenModelica. La metodología se basa en un enfoque paso a paso que consiste en la deducción de los modelos de gran señal y promedio, la linealización del modelo promedio, la deducción y el análisis de las funciones de transferencia, la deducción de las relaciones de estado estable y la simulación con OpenModelica. La metodología de enseñanza propuesta se aplica sobre un convertidor DC/DC Boost ideal analizando su comportamiento en diferentes puntos de operación.
Palabras clave: Convertidores de electrónica de potencia, modelo de gran señal, modelo promedio, OpenModelica.