Диод

Кусочный или экспоненциальный диод

Библиотека

Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

Описание

Блок Diode может представлять или кусочный линейный или экспоненциальный диод.

Кусочный линейный диод

Кусочная линейная диодная модель является той же моделью как Simscape™ / блок Foundation Library/Electrical/Electrical Elements Diode со сложением фиксированной емкости перехода и дополнительной динамики заряда. Если диод, прямое напряжение превышает значение, заданное в параметре Forward voltage, диод, ведет себя как линейный резистор с сопротивлением, заданным в параметре On resistance. В противном случае диод ведет себя как линейный резистор с маленькой проводимостью, заданной в параметре Off conductance. Нулевое напряжение через диод приводит к нулевому текущему течению.

Экспоненциальный диод

Экспоненциальная диодная модель представляет следующее отношение между диодом текущий I и диодным напряжением V:

$\begin{array}{l} I = I S \cdot (e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}} - 1) V > - B V \\ I = - I S \cdot (e^{\frac{- q (V + V z)}{k T_{m 1}}} - e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}) V \leq - B V \end{array}$

где:

q является элементарным зарядом на электроне (1.602176e–19 кулоны).
k является Постоянная Больцмана (1.3806503e–23 J/K).
BV является значением параметров Reverse breakdown voltage.
N является коэффициентом эмиссии.
IS является текущим насыщением.
_Tm1 является температурой, при которой диодные параметры заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.

Когда (q V / N k _Tm1)> 80, замены блока $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V / N k _Tm1– 79) ^e80, который совпадает с градиентом диода, текущего в (q V / N k _Tm1) = 80, и экстраполирует линейно. Когда (q V / N k _Tm1) <–79, замены блока $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V / N k _Tm1+ 80) ^{электронный 79}, который также совпадает с градиентом и экстраполирует линейно. Типичные электрические схемы не достигают этих экстремумов. Блок обеспечивает эту линейную экстраполяцию, чтобы помочь сходимости при решении для ограничений во время симуляции.

Когда вы выбираете Use parameters IS and N для параметра Parameterization, вы задаете диод с точки зрения параметров Emission coefficient N и Saturation current IS. Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization, вы задаете два напряжения и текущие точки измерения на диоде, кривая I-V и блок выводят значения N и IS. Блок затем вычисляет IS и N можно следующим образом:

$N = ((V_{1} - V_{2}) / V_{t}) / (журнал (I_{1}) - журнал (I_{2}))$
$= (I_{1} / (\exp (V_{1} / (N V_{t})) - 1) + I_{2} / (\exp (V_{2} / (N V_{t})) - 1)) / 2$

где:

_Vt = k _Tm1 / q.
_V1 и _V2 являются значениями в векторе Voltages [V1 V2].
_I1 и _I2 являются значениями в векторе Currents [I1 I2].

Когда вы выбираете Use an I-V data point and IS для параметра Parameterization, затем блок вычисляет N можно следующим образом:

$N = V_{1} / (V_{t} журнал (\frac{I_{1}}{I S} + 1))$

Когда вы выбираете Use an I-V data point and N для параметра Parameterization, затем блок вычисляет IS можно следующим образом:

$I S = I_{1} / (\exp (V_{1} / (N V_{t}) - 1))$

Емкость перехода

Блок предоставляет возможность включать емкость перехода:

Когда вы выбираете Include fixed or zero junction capacitance для параметра Junction capacitance, емкость фиксируется.
Когда вы выбираете Use parameters CJO, VJ, M & FC для параметра Junction capacitance, блок использует коэффициенты CJO, VJ, M и FC, чтобы вычислить емкость перехода, которая зависит от напряжения на переходе.
Когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Junction capacitance, блок использует три значения емкости на кривой емкости C-V, чтобы оценить CJO, VJ и M и использует эти значения с заданным значением FC, чтобы вычислить емкость перехода, которая зависит от напряжения на переходе. Блок вычисляет CJO, VJ и M можно следующим образом:
- $C J 0 = C_{1} {((V_{R 2} - V_{R 1}) / (V_{R 2} - V_{R 1} {(C_{2} / C_{1})}^{- 1 / M}))}^{M}$
- $V J = - (- V_{R 2} {(C_{1} / C_{2})}^{- 1 / M} + V_{R 1}) / (1 - {(C_{1} / C_{2})}^{- 1 / M})$
- $M = журнал (C_{3} / C_{2}) / журнал (V_{R 2} / V_{R 3})$
где:
- _VR1, _VR2 и _VR3 являются значениями в векторе Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3].
- _C1, _C2 и _C3 являются значениями в векторе Corresponding capacitances [C1 C2 C3].
Напряжения обратного смещения (заданный как положительные значения) должны удовлетворить _VR3> _VR2> _VR1. Это означает, что емкости должны удовлетворить _C1> _C2> _C3, когда обратное смещение расширяет область истощения и следовательно уменьшает емкость. Нарушение этих неравенств приводит к ошибке. Напряжения _VR2 и _VR3 должны хорошо быть вдали от потенциала Соединения VJ. Напряжение _VR1 должно быть меньше, чем потенциал Соединения VJ с типичным значением для _VR1, являющегося 0,1 В.

Зависимая напряжением емкость перехода задана с точки зрения устройства хранения данных заряда конденсатора _Qj как:

Для V <FC · VJ:

$Q_{j} = C J 0 \cdot (V J / (M - 1)) \cdot ({(1 - V / V J)}^{1 - M} - 1)$
Для V ≥ FC · VJ:

$Q_{j} = C J 0 \cdot F_{1} + (C J 0 / F_{2}) \cdot (F_{3} \cdot (V - F C \cdot V J) + 0.5 (M / V J) \cdot (V^{2} - {(F C \cdot V J)}^{2}))$

где:

$F_{1} = (V J / (1 - M)) \cdot (1 - {(1 - F C)}^{1 - M}))$
$F_{2} = {(1 - F C)}^{1 + M}))$
$F_{3} = 1 - F C \cdot (1 + M)$

Эти уравнения эквивалентны используемый в [2], за исключением того, что температурная зависимость VJ и FC не моделируется.

Заряжайте динамику

Для приложений, таких как коммутационные диоды это может быть важно для образцовой диодной динамики заряда. Когда прямосмещенному диоду применили противоположное напряжение через него, это занимает время для заряда, чтобы рассеяться и следовательно для диода, чтобы выключить. Время, потраченное для диода, чтобы выключить, получено, в основном, параметром времени транспортировки. Если диод выключен, любой остающийся заряд затем рассеивается, уровень, на котором это происходит, будучи определенным ко времени жизни поставщика услуг.

Блок Diode использует модель Lauritzen и мамы [3], чтобы получить эти эффекты. Это уравнения определения.

i = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}}

(1)

\frac{d q_{M}}{d t} + \frac{q_{M}}{τ} - \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}} = 0

(2)

q_{E} = (τ + T_{M}) i

(3)

где:

i является текущим диодом.
_qE является зарядом соединения.
_qM является общим накопленным зарядом.
_TM является временем транспортировки.
τ является временем жизни поставщика услуг.
_vD является напряжением через диод.
_vF является диодом прямое напряжение.
R является диодом на сопротивлении.
G является диодом от проводимости.

Эта диаграмма показы типичный реверсный режим текущая характеристика для диодного устройства.

где:

_iRM является пиковым противоположным током.
_iF является стартовым форвардом, текущим при измерении _iRM.
a является скоростью изменения тока при измерении _iRM.
_trr является противоположным временем восстановления.

Таблицы данных для диодов заключают значения в кавычки для пикового противоположного тока для начальной буквы, вперед текущей и устойчивая скорость изменения тока. Таблица данных может также обеспечить значения в течение противоположного времени восстановления и общего обратного заряда.

Как блок вычисляет _TM и Tau

Блок вычисляет время транспортировки _TM и время жизни поставщика услуг τ на основе значений, вы вводите для параметров Charge Dynamics. Блок использует _TM и τ, чтобы решить уравнения динамики заряда 1, 2, и 3.

Во время начального текущего понижения реверсного режима диод все еще включен, и скорость изменения тока определяется внешней схемой тестирования.

Во-первых, блок использует уравнение 1, чтобы выполнить это вычисление.

i_{F} + a t = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}}

(4)

Затем это заменяет уравнением 4 в уравнение 2.

\frac{d q_{M}}{d t} + \frac{q_{M}}{τ} = i_{F} + a t

(5)

Затем это решает уравнение 5 для _qM,

q_{M} = i_{F} τ - a τ^{2} + \frac{k}{\exp (\frac{t}{τ})} + a τ t,

(6)

где k является константой.

Когда t является нулем, i = _iF и _qM = _τiF, потому что система находится в устойчивом состоянии.

Замена этими отношениями в уравнение 6 и решение уравнения дают k = ^aτ2.

Поэтому

q_{M} = i_{F} τ + a τ^{2} (\frac{1}{\exp (\frac{t}{τ})} - 1) + a τ t .

(7)

Во время t = _ts, током является _iRM, и соединение заряжаются_{, qE} является нулем.

Блок заменяет этими значениями в уравнение 1.

i_{R M} = \frac{- q_{M}}{T_{M}}

(8)

Блок перестраивает уравнение 8, чтобы решить для _qM и заменяет результатом в уравнение 7.

- T_{M} i_{R M} = i_{F} τ + a τ^{2} (\frac{1}{\exp (\frac{t_{s}}{τ})} - 1) + a τ t_{s}

(9)

Затем блок выражает время _ts с точки зрения _iRM, _iF и a.

t_{s} = \frac{i_{R M} - i_{F}}{a}

(10)

Рассмотрите диодное восстановление, то есть, когда t> _ts. Диод противоположен смещенный и текущий, и заряд соединения являются эффективно нулевыми.

Ток задан этим уравнением.

i = i_{R M} exp \frac{- (t - t_{s})}{τ_{r r}}],

(11)

где:

\frac{1}{τ_{r r}} = \frac{1}{τ} + \frac{1}{T_{M}} .

(12)

Блок теперь связывает выражение в уравнении 12 к противоположному времени восстановления _trr.

Когда $t = \frac{i_{R M}}{a} + t_{r r},$ ток $\frac{i_{R M}}{10} .$

Поэтому

\exp (- \frac{t - t_{s}}{τ_{r r}}) = 0.1

(13)

t_{r r} = τ_{r r} журнал (10) + \frac{i_{R M}}{a} .

(14)

Блок использует уравнения 9 и 14, чтобы вычислить значения для _TM и τ. Вычисление использует итеративную схему из-за экспоненциального термина в уравнении 9.

Альтернативы определению _trr непосредственно

В дополнение к разрешению вам задать противоположное время восстановления _trr непосредственно, блок поддерживает две альтернативной параметризации. Блок может вывести _trr от любого из этих параметров:

Противоположное время восстановления расширяет факторный λ
Противоположный _Qrr обратного заряда, когда таблица данных задает это значение вместо противоположного времени восстановления.

Отношение между противоположным фрагментом времени восстановления факторный λ и _trr выражается уравнением

$λ = \frac{t_{r r} a}{i_{R M}} .$

Противоположное время восстановления должно быть больше, чем $\frac{i_{R M}}{a}$ и типичное значение $3 (\frac{i_{R M}}{a}) .$

Поэтому типичное значение для λ равняется 3. λ должен быть больше, чем 1.

Противоположный _Qrr обратного заряда является интегралом в зависимости от времени противоположного тока от точки, где текущие движения, отрицательные, пока это не затухает назад, чтобы обнулить.

Первоначальный сбор, ко времени _ts (как показано в фигуре), выражается этим уравнением:

Q_{s} = \frac{}{12} (- i_{R M}) \frac{i_{R M}}{a} .

(15)

Интеграция уравнения 11 дает заряд между временами _ts и inf. Этот заряд равен

$τ_{r r} i_{R M} .$

Поэтому общий противоположный обратный заряд дан этим уравнением:

Q_{r r} = - \frac{i_{R M}^{2}}{2 a} + τ_{r r} i_{R M} .

(16)

Реорганизация уравнения 16, чтобы решить для _τrr и замена результатом в уравнение 14 дают уравнение, которое выражает _trr с точки зрения _Qrr:

$t_{r r} = (\frac{Q_{r r}}{i_{R M}} + \frac{i_{R M}}{2 a}) журнал (10) + \frac{i_{R M}}{a} .$

Температурная зависимость

Поведение по умолчанию для блока Diode состоит в том, что зависимость от температуры не моделируется, и устройство моделируется при температуре, для которой вы обеспечиваете параметры блоков. Экспоненциальная диодная модель содержит несколько опций для моделирования зависимости диодного отношения текущего напряжения на температуре во время симуляции. Температурная зависимость емкости перехода не моделируется, потому что это имеет намного меньший эффект.

Когда включая температурную зависимость, диодное уравнение определяющего остается то же самое. Значение температуры измерения, _Tm1, заменяется температурой симуляции, _Ts. Текущее насыщение, IS, становится функцией температуры согласно следующему уравнению:

$I S_{T s} = I S_{T m 1} \cdot {(T_{s} / T_{m 1})}^{X T I / N} \cdot \exp (- \frac{E G}{N k T_{s}} (1 - T_{s} / T_{m 1}))$

где:

_Tm1 является температурой, при которой диодные параметры заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.
_Ts является температурой симуляции.
_ISTm1 является насыщением, текущим при температуре измерения.
_ISTs является насыщением, текущим при температуре симуляции. Это - текущее значение насыщения, используемое в стандартном диодном уравнении, когда температурная зависимость моделируется.
EG является энергетическим кризисом для полупроводникового типа, измеренного в джоулях (Дж). Значение для кремния обычно принимается, чтобы быть 1,11 эВ, где 1 эВ является 1.602e-19.
XTI является насыщением текущая температурная экспонента. Это обычно устанавливается в 3,0 для диодов p-n перехода, и 2.0 для Диодов с барьером Шоттки.
N является коэффициентом эмиссии.
k является Постоянная Больцмана (1.3806503e–23 J/K).

Соответствующие значения для XTI и EG зависят от типа диода и полупроводникового используемого материала. Значения по умолчанию для конкретных материальных типов и диода вводят получение аппроксимированное поведение с температурой. Блок обеспечивает значения по умолчанию для общих типов диода.

На практике, значения XTI и потребности EG, настраивающейся, чтобы смоделировать точное поведение конкретного диода. Некоторые производители заключают эти настроенные значения в кавычки в Списке соединений SPICE, и можно прочитать соответствующие значения. В противном случае можно определить улучшенные оценки для EG при помощи заданной таблицей данных точки данных текущего напряжения при более высокой температуре. Блок предоставляет возможность параметризации для этого. Это также дает опцию определения насыщения, текущего в более высоком температурном _ISTm2 непосредственно.

Можно также настроить значения XTI и EG сами, чтобы совпадать с данными лаборатории для конкретного устройства. Можно использовать программное обеспечение Simulink^® Design Optimization™, чтобы помочь настроить значения для XTI и EG.

Внимание

Поведение температуры устройства также зависит от коэффициента эмиссии. Несоответствующее значение для коэффициента эмиссии может дать неправильную температурную зависимость, потому что текущее насыщение является функцией отношения EG к N.

При определении конечного противоположного напряжения пробоя (BV) затем значение противоположного BV модулируется противоположным аварийным температурным коэффициентом TCV (заданное использование параметра Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT):

_BVTs = _BVTm1 – TCV · (_Ts – _Tm1)

(17)

Моделирование вариантов

Блок обеспечивает тепловой вариант моделирования. Чтобы выбрать вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели. Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices, и затем один из этих вариантов:

No thermal port — Этот вариант не моделирует выделение тепла в устройстве. Этот вариант является значением по умолчанию.
Show thermal port — Этот вариант содержит тепловой порт, который позволяет вам моделировать тепло, которое вырабатывают потери проводимости. Для числовой эффективности тепловое состояние не влияет на электрическое поведение блока. Тепловой порт скрыт по умолчанию. Когда вы выбираете тепловой вариант блока, тепловой порт появляется.

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы представить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и представляет параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы моделировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.

Переменные

Используйте раздел Variables интерфейса блока, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных (Simscape).

Предположения и ограничения

Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization, выбираете пару напряжений около диодного поворота - на напряжении. Как правило, это находится в диапазоне от 0,05 до 1 В. Используя значения за пределами этой области может привести к числовым проблемам и плохим оценкам для IS и N.
Блок не составляет температурно-зависимые эффекты на емкость перехода.
Вы, возможно, должны использовать ненулевые омические значения сопротивления и емкости перехода, чтобы предотвратить числовые проблемы симуляции, но симуляция может запуститься быстрее с этими обнуленными значениями.

Порты

+: Электрический порт сохранения сопоставил с диодом положительный терминал
-: Электрический порт сохранения сопоставил с диодом отрицательный терминал
H: Тепловой порт сохранения. Тепловой порт является дополнительным и является скрытым по умолчанию. Чтобы включить этот порт, выберите вариант, который включает тепловой порт.

Параметры

Основной

Diode model

Выберите одну из этих диодных моделей:

Piecewise Linear — Используйте кусочную линейную модель для диода, как описано в Кусочном Линейном Диоде. Это - метод по умолчанию.
Exponential — Используйте стандартную экспоненциальную модель для диода, как описано в Экспоненциальном Диоде.

Forward voltage

Минимальное напряжение, которое должно быть применено для диода, чтобы стать прямосмещенным. Значением по умолчанию является 0.6 V.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Piecewise Linear для параметра Diode model.

On resistance

Сопротивление диода, когда это прямосмещенно. Значением по умолчанию является 0.3 Ohm.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Piecewise Linear для параметра Diode model.

Off conductance

Проводимость диода, когда это противоположно смещенный. Значением по умолчанию является 1e-8 1/Ohm.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Piecewise Linear для параметра Diode model.

Parameterization

Выберите один из следующих методов для образцовой параметризации:

Use two I-V curve data points — Задайте результаты измерений в двух точках на диоде кривая I-V. Это - метод по умолчанию.
Use parameters IS and N — Задайте текущее насыщение и коэффициент эмиссии.
Use an I-V data point and IS — Задайте результаты измерений в одной точке на диоде кривая I-V в сочетании с текущим насыщением.
Use an I-V data point and N — Задайте результаты измерений в одной точке на диоде кривая I-V в сочетании с коэффициентом эмиссии.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model.

Currents [I1 I2]

Вектор текущих значений в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N. Значением по умолчанию является [ .0137, .545 ] A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model и Use two I-V curve data points для параметра Parameterization.

Voltages [V1 V2]

Вектор значений напряжения в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N. Значением по умолчанию является [ .6, .7 ] V.

Saturation current, IS

Значение тока, к которому идеальное диодное уравнение приближается асимптотически для очень больших уровней обратного смещения. Значением по умолчанию является 1e-12 A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model и или Use parameters IS and N или Use an I-V data point and IS для параметра Parameterization.

Emission coefficient, N

Диодный коэффициент эмиссии или фактор идеальности. Значением по умолчанию является 1.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model и или Use parameters IS and N или Use an I-V data point and N для параметра Parameterization.

Current I1

Текущее значение в точке на диоде кривая I-V, которую блок использует для вычислений. В зависимости от значения Parameterization блок использует этот параметр, чтобы вычислить или N или IS. Значением по умолчанию является 0.0137 A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model и или Use an I-V data point and IS или Use an I-V data point and N для параметра Parameterization.

Voltage V1

Значение напряжения в точке на диоде кривая I-V, которую блок использует для вычислений. Значением по умолчанию является 0.6 V.

Ohmic resistance, RS

Серийное диодное сопротивление связи. Значением по умолчанию является 0 Ohm.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model.

Measurement temperature

Температурный _Tm1, в котором были измерены IS или кривая I-V. Значением по умолчанию является 25 degC.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Exponential для параметра Diode model.

Number of series diodes

Количество диодов, соединенных последовательно между портами блока + и –. Несколько диодов не моделируются. Скорее каждый диод имеет все связанные с напряжением количества, масштабируемые фактором, который вы задаете. Значением по умолчанию является 1.

Number of parallel diodes

Количество параллельных диодов или количество параллельных путей, сформированных подключенными последовательно диодами, между портами блока + и –. Несколько диодов не моделируются. Скорее каждый диод имеет все текущие связанные количества, масштабируемые фактором, который вы задаете. Значением по умолчанию является 1.

Отказ

Zener resistance

Сопротивление диода, когда напряжение является меньше, чем значение Reverse breakdown voltage. Значением по умолчанию является 0.3 Ohm.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Piecewise Linear для параметра Diode model.

Reverse breakdown voltage

Противоположное напряжение, ниже которого можно смоделировать быстрое увеличение проводимости, которая происходит в диодном отказе. Значением по умолчанию является Inf V, который эффективно не использует противоположный отказ из модели.

Емкость

Capacitance

Метод для моделирования емкости перехода:

Fixed or zero junction capacitance — Смоделируйте емкость перехода как фиксированное значение.
Use C-V curve data points — Задайте результаты измерений в трех точках на диоде кривая C-V.
Use parameters CJ0, VJ, M & FC — Задайте емкость перехода нулевого смещения, потенциал соединения, градуируя коэффициент и коэффициент емкости истощения прямого смещения.

Junction capacitance

Фиксированное значение емкости перехода. Значением по умолчанию является 5 pF.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Fixed or zero junction capacitance для параметра Capacitance.

Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3]

Вектор значений напряжения обратного смещения в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M. Значением по умолчанию является [ .1, 10, 100 ] V.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Capacitance.

Corresponding capacitances [C1 C2 C3]

Вектор значений емкости в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M. Значением по умолчанию является [ 3.5, 1, .4 ] pF.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Capacitance.

Zero-bias junction capacitance CJ0

Значение емкости, помещенной параллельно с проводимостью текущий термин. Значением по умолчанию является 5 pF.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Capacitance.

Junction potential VJ

Потенциал соединения. Значением по умолчанию является 1 V.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Capacitance.

Grading coefficient M

Классификация коэффициента. Значением по умолчанию является 0.5.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Capacitance.

Capacitance coefficient FC

Подходящий коэффициент, который определяет количество уменьшения емкости истощения с приложенным напряжением. Значением по умолчанию является 0.5.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use parameters CJ0, VJ, M & FC для параметра Capacitance.

Charge dynamics

Выберите один из следующих методов для параметризации динамики заряда:

Do not model charge dynamics — Не включайте моделирование динамики заряда. Это - метод по умолчанию.
Use peak reverse current and stretch factor — Образцовые движущие силы заряда путем обеспечения значений для пикового противоположного текущего _iRM и фактора фрагмента λ плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use peak reverse current and reverse recovery time — Образцовые движущие силы заряда путем обеспечения значений для пикового противоположного текущего _iRM и противоположное время восстановления _trr плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr. Используйте эту опцию, если таблица данных производителя не обеспечивает значения в течение времени транспортировки TT и время жизни поставщика услуг τ.
Use peak reverse current and reverse recovery charge — Образцовые движущие силы заряда путем обеспечения значений для пикового противоположного текущего _iRM и противоположного обратного заряда Qrr плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use transit time and carrier lifetime — Образцовая динамика заряда путем обеспечения значений в течение времени транспортировки TT и время жизни поставщика услуг τ.

Peak reverse current, iRM

Пиковый противоположный ток измеряется внешней схемой тестирования. Это значение должно быть меньше, чем нуль. Значением по умолчанию является -7.15 A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use peak reverse current and stretch factor, Use peak reverse current and reverse recovery time или Use peak reverse current and reverse recovery charge для параметра Charge dynamics.

Initial forward current when measuring iRM

Начальная буква, вперед текущая при измерении пикового противоположного тока. Это значение должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 4 A.

Rate of change of current when measuring iRM

Скорость изменения тока при измерении пикового противоположного тока. Это значение должно быть меньше, чем нуль. Значением по умолчанию является -750 A/μs.

Reverse recovery time stretch factor

Значение, что использование блока, чтобы вычислить Reverse recovery time, trr. Это значение должно быть больше, чем 1. Значением по умолчанию является 3.

Определение фактора фрагмента является более легким способом параметризовать противоположное время восстановления, чем определение противоположного обратного заряда. Чем больше значение фактора фрагмента, тем дольше это берет для противоположного восстановления, текущего, чтобы рассеяться.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use peak reverse current and stretch factor для параметра Charge dynamics.

Reverse recovery time, trr

Время между точкой, куда ток первоначально идет, чтобы обнулить, когда диод выключает, и точка где текущие падения меньше чем к десяти процентам пикового противоположного тока. Значением по умолчанию является 115 ns.

Значение параметра Reverse recovery time, trr должно быть больше, чем значение параметра Peak reverse current, iRM, разделенного на значение параметра Rate of change of current when measuring iRM.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use peak reverse current and reverse recovery time для параметра Charge dynamics.

Reverse recovery charge, Qrr

Значение, что использование блока, чтобы вычислить Reverse recovery time, trr. Используйте этот параметр, если таблица данных для вашего диодного устройства задает значение для противоположного обратного заряда вместо значения в течение противоположного времени восстановления.

Противоположный обратный заряд является общим зарядом, который продолжает рассеиваться, когда диод выключает. Значение должно быть меньше, чем $- \frac{i^{2}_{R M}}{2 a},$

где:

_iRM является значением, заданным для Peak reverse current, iRM.
a является значением, заданным для Rate of change of current when measuring iRM.

Значением по умолчанию является 1500 s*μA.

Параметр видим, только если вы устанавливаете Reverse recovery time parameterization на Specify reverse recovery charge.

Transit time, TT

Мера того, сколько времени это берет поставщиков услуг, чтобы пересечь диодное соединение. Значением по умолчанию является 50 не уточнено.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use transit time and carrier lifetime для параметра Charge dynamics.

Carrier lifetime, tau

Мера того, сколько времени это берет для поставщиков услуг, чтобы рассеяться однажды диод, больше не проводит. Значением по умолчанию является 100 ns.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use transit time and carrier lifetime для параметра Charge dynamics.

Температурная зависимость

Этот раздел применим к Экспоненциальным диодным моделям только.

Parameterization

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

None - Use characteristics at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется, или модель моделируется при температуре измерения _Tm1, как задано параметром Measurement temperature в настройках Main. Это - метод по умолчанию.
Use an I-V data point at second measurement temperature — Если вы выбираете эту опцию, вы задаете вторую температуру измерения _Tm2, и текущие значения и значения напряжения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров при первой температуре измерения _Tm1, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify saturation current at second measurement temperature — Если вы выбираете эту опцию, вы задаете вторую температуру измерения _Tm2 и текущее значение насыщения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров при первой температуре измерения _Tm1, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify the energy gap, EG — Задайте значение энергетического кризиса непосредственно.

Current I1 at second measurement temperature

Задайте диод текущее значение I1, когда напряжением будет V1 при второй температуре измерения. Значением по умолчанию является 0.245 A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature для параметра Parameterization.

Voltage V1 at second measurement temperature

Задайте диодное напряжение значение V1, когда током будет I1 при второй температуре измерения. Значением по умолчанию является 0.5 V.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature для параметра Parameterization.

Saturation current, IS, at second measurement temperature

Задайте насыщение текущее значение IS при второй температуре измерения. Значением по умолчанию является 1.25e-7 A.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Specify saturation current at second measurement temperature для параметра Parameterization.

Second measurement temperature

Задайте значение для второй температуры измерения. Значением по умолчанию является 125 degC.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете either Use an I-V data point at second measurement temperature или Specify saturation current at second measurement temperature для параметра Parameterization.

Energy gap parameterization

Выберите значение для энергетического кризиса из списка предопределенных опций или задайте пользовательское значение:

Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) — Это значение по умолчанию.
Use nominal value for 4H-SiC silicon carbide (EG=3.23eV)
Use nominal value for 6H-SiC silicon carbide (EG=3.00eV)
Use nominal value for germanium (EG=0.67eV)
Use nominal value for gallium arsenide (EG=1.43eV)
Use nominal value for selenium (EG=1.74eV)
Use nominal value for Schottky barrier diodes (EG=0.69eV)
Specify a custom value — Если вы выбираете эту опцию, параметр Energy gap, EG, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для EG.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Specify the energy gap, EG для параметра Parameterization.

Energy gap, EG

Задайте пользовательское значение для энергетического кризиса, EG. Значением по умолчанию является 1.11 eV.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Specify a custom value для параметра Energy gap parameterization.

Saturation current temperature exponent parameterization

Выберите одну из следующих опций, чтобы задать насыщение текущее температурное значение экспоненты:

Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) — Это значение по умолчанию.
Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2)
Specify a custom value — Если вы выбираете эту опцию, параметр Saturation current temperature exponent, XTI, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для XTI.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature или Specify the energy gap, EG для параметра Parameterization.

Saturation current temperature exponent, XTI

Задайте пользовательское значение для насыщения текущая температурная экспонента, XTI. Значением по умолчанию является 3.

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature, или Specify the energy gap, EG для параметра Parameterization и Specify a custom value для параметра Saturation current temperature exponent parameterization.

Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT

Модулируйте противоположное напряжение пробоя BV. Если вы задаете противоположное напряжение пробоя BV как положительное количество, положительное значение для TCV подразумевает, что значение противоположного напряжения пробоя уменьшается с температурой. Значением по умолчанию является 0 V/K.

Device simulation temperature

Задайте значение для температурного _Ts, в котором должно быть моделировано устройство. Значением по умолчанию является 25 degC.

Тепловой порт

Ссылки

[1] MH. Ахмед и П.Дж. Спридбери. Аналоговая и цифровая электроника для инженеров. 2-й Выпуск. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1984.

[2] Г. Массобрио и П. Антоньетти. Полупроводниковое моделирование устройства с SPICE. 2-й выпуск. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1993.

[3] Lauritzen, отделение связи и К.Л. Ма. “Простая Диодная Модель с Противоположным Восстановлением”. IEEE^® Transactions на Силовой электронике. Издание 6, № 2, апрель 1991, стр 188–191.

Документация

Диод

Библиотека

Описание

Кусочный линейный диод

Экспоненциальный диод

Емкость перехода

Заряжайте динамику

Как блок вычисляет _TM и Tau

Альтернативы определению _trr непосредственно

Температурная зависимость

Внимание

Моделирование вариантов

Тепловой порт

Переменные

Предположения и ограничения

Порты

Параметры

Основной

Отказ

Емкость

Температурная зависимость

Тепловой порт

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Темы

Введенный в R2008a

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Диод

Библиотека

Описание

Кусочный линейный диод

Экспоненциальный диод

Емкость перехода

Заряжайте динамику

Как блок вычисляет TM и Tau

Альтернативы определению trr непосредственно

Температурная зависимость

Внимание

Моделирование вариантов

Тепловой порт

Переменные

Предположения и ограничения

Порты

Параметры

Основной

Отказ

Емкость

Температурная зависимость

Тепловой порт

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Темы

Введенный в R2008a

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Как блок вычисляет _TM и Tau

Альтернативы определению _trr непосредственно

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.