PLECS

PLECS: パワーエレクトロニクス用シミュレーションソフトウェア

概要

PLECS（Piece-wise Linear Electrical Circuit Simulation）は、MATLAB/SimulinkのToolBoxとして設計された電気回路のシミュレーションソフトウェアです。現在、MATLAB/Simulink上で機能するPLECS Blocksetと、単体で使用できるPLECS Standaloneが提供されています。これにより、さまざまなパワエレクトロニクスシステムのシミュレーションが容易に行えるようになっています。

MATLAB/Simulinkとの統合

PLECSはその特性上、パワーエレクトロニクスに特化した機能を備えています。ダイオードやIGBT、FETなどの半導体素子、さらにインバータモデル、誘導機、同期機といった電動機のモデルが標準で使用可能です。これらの素子の特性を考慮したシミュレーションが行えるため、パワー半導体を駆動する制御ロジックの設計にも非常に役立ちます。通常、Simulinkのようなビジュアルプログラミングツールが、これらのロジック構築に用いられ、さまざまな回路シミュレータがこのプロセスにおける数値解析をサポートしています。PLECSはSimulinkのToolboxとして開発されており、この特性を活かしてシームレスにパワエレシステムのシミュレーションが実施可能です。

Standalone版の特徴

PLECS Standaloneバージョンでは、電気回路と制御システムのシミュレーションが直接PLECS環境内で行えるため、MATLABを使用する必要がありません。代わりに、GNU Octaveを利用して数値解析演算を行うことができ、手軽にシミュレーションを実行することが可能です。

モデル化のアプローチ

一般的に、SPICEなどの回路シミュレータはスイッチを非常に複雑な非線形過渡現象としてモデリングします。このため多くの入力パラメータが必要となり、シミュレーションにかかる時間も長くなる傾向があります。しかし、パワーエレクトロニクスシステムでは多くの半導体素子が配置されるため、過渡現象を理想的なモデルとして簡略化する必要があります。PLECSでは、スイッチのターンオン/オフを瞬時に行う理想スイッチを採用しており、これによりシミュレーションの安定性が向上し、スナバ回路を不要にします。結果として、高速なパワエレシステムのシミュレーションを実行できます。

参考文献

1. J.H. Allmeling, W.P. Hammer (1999). “PLECS - piece-wise linear electrical circuit simulation for Simulink”. Proceedings of the IEEE 1999 International Conference on Power Electronics and Drive Systems.
2. M. Ciobotaru, T. Kerekes, R. Teodorescu, A. Teodorescu (2006). “PV inverter simulation using MATLAB/Simulink graphical environment and PLECS blockset”. 32nd IEEE Annual Conference on Industrial Electronics, IECON 2006.

関連項目

• - Simulink

外部リンク

• - Plexim社Webサイト
• - PLECS製品情報：日本語Webサイト

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