Варистор

Библиотека:
Simscape / Электрический / Пассивный

Описание

Блок Varistor представляет варистор (VDR). Этот компонент также обычно известен как металлически-окисный варистор (MOV). Блок показывает высокое сопротивление в низких напряжениях и низкое сопротивление в высоких напряжениях.

Можно защитить части электрической схемы от высоковольтных скачков путем размещения этого блока параллельно с ними. Когда скачок происходит, сопротивление варистора значительно понижается, заставляя ток шунтироваться через варистор, а не через схему.

Используйте параметр Parameterization, чтобы выбрать между двумя различными поведениями для этого блока. Опция Linear фокусируется на на - и вне состояний из варистора и использует линейное соотношение между текущим и напряжением в обеих областях. Опция Power-law использует экспоненциальное отношение между текущим и напряжением в начальной букве на состоянии. Эта опция также добавляет одну треть, линейную область при более высоких напряжениях.

Линейная параметризация

Эта опция параметризации разделяет текущее напряжением отношение на две линейных области:

Вне области — сопротивление медленно является высокими и текущими увеличениями с увеличивающимся напряжением.
На области — сопротивление является низкими и текущими увеличениями быстро с увеличивающимся напряжением.

Эти данные показывают текущее напряжением отношение через на - и вне областей.

Используйте линейную параметризацию в одном из этих сценариев:

Вы моделируете скачки напряжения близко к пороговому напряжению
Вы ожидаете, что ваш варистор будет вести себя линейно во всех областях

Текущее напряжением отношение для линейного варистора:

$i_{v a r i s t o r} = {\begin{matrix} \frac{v_{v a r i s t o r}}{R_{o f f}} & | v_{v a r i s t o r} | < v_{c l a m p} \\ \frac{v_{v a r i s t o r}}{R_{o n}} + c_{1} sgn (v_{v a r i s t o r}) & | v_{v a r i s t o r} | \geq v_{c l a m p} \end{matrix} .$

где:

_vvaristor и _ivaristor являются напряжением варистора и текущий, соответственно.
_vclamp является пороговым напряжением, которое разделяет две области операции. Установите это значение с помощью параметра Clamping voltage.
_Ron и _Roff являются сопротивлениями в на - и вне областей. Установите эти значения с помощью On resistance и Off resistance, соответственно.
_c1 является константой, используемой, чтобы осуществить текущую непрерывность между этими двумя областями:

$c_{1} = v_{c l a m p} (\frac{1}{R_{o f f}} - \frac{1}{R_{o n}}) .$

Параметризация закона степени

Эта опция параметризации разделяет текущее напряжением отношение на три области:

Область утечки — Сопротивление медленно является высокими и текущими увеличениями с увеличивающимся напряжением.
Нормальная область — Сопротивление уменьшается экспоненциально с увеличивающимся напряжением.
Переверните область — Сопротивление является низкими и текущими увеличениями быстро с увеличивающимся напряжением.

Эти данные показывают три области операции в двойной логарифмической шкале.

Используйте параметризацию закона степени в одном из этих сценариев:

Вы моделируете скачки напряжения через большой спектр напряжений
Вы ожидаете, что ваш варистор будет вести себя экспоненциально в первом на области

Текущее напряжением отношение для варистора закона степени:

$i_{v a r i s t o r} = {\begin{matrix} \frac{v_{v a r i s t o r}}{R_{L}} & | v_{v a r i s t o r} | < v_{L N} \\ k {(v_{v a r i s t o r})}^{α} + c_{1} & v_{L N} \leq | v_{v a r i s t o r} | \leq v_{N U} \\ \frac{v_{v a r i s t o r}}{R_{U}} + c_{2} & | v_{v a r i s t o r} | > v_{N U} \end{matrix}$

где:

_vvaristor и _ivaristor являются напряжением варистора и текущий, соответственно.
α является экспонентой закона степени, которая определяет уровень текущего увеличения с увеличением напряжения нормальной области. Установите это значение с помощью параметра Normal-mode power-law exponent.
_vLN и _vNU являются пороговыми напряжениями, соответствующими нормальным утечкой точкам перехода и точкам перехода нормального подъема. Установите эти значения с помощью Leakage to normal voltage transition и параметров Normal to upturn voltage transition, соответственно.
_RL и _RU являются сопротивлениями в утечке - и области подъема. Установите эти значения с помощью Leakage-mode resistance и параметров Upturn-mode resistance, соответственно.
k, _c1 и _c2 являются константами, используемыми, чтобы осуществить текущую непрерывность между областями:

$k = \frac{1}{α R_{U} v_{N U}^{α - 1}},$

$c_{1} = \frac{v_{L N}}{R_{L}} - \frac{v_{L N}^{α}}{α R_{U} v_{N U}^{α - 1}},$
и

$c_{2} = \frac{1}{α R_{U} v_{N U}^{α - 1}} (v_{N U}^{α} - v_{L N}^{α}) - \frac{v_{N U}}{R_{U}} + \frac{v_{L N}}{R_{L}} .$

Эквивалентная схема

В дополнение к уравнениям варистора можно также задать постоянное терминальное сопротивление _Rt и емкость устройства C. Эти данные показывают эквивалентную схему для варистора в любом режиме параметризации.

Порты

Сохранение

развернуть все

`+` — Положительный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с варистором положительный терминал.

`-` — Отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставил с варистором отрицательный терминал.

Параметры

развернуть все

`Parameterization` — Режим работы варистора
`Linear` (значение по умолчанию) | `Power-law`

Выберите, как сопротивление варистора изменяется с увеличивающимися напряжениями:

Linear — Две области. Низковольтная область имеет высокое сопротивление, и высоковольтная область имеет низкое сопротивление.
Power-law — Три области. Область утечки имеет высокое сопротивление. Нормальная область имеет экспоненциально уменьшающееся сопротивление. Область подъема имеет низкое сопротивление.

`Clamping voltage` — Пороговое напряжение
`260` (значение по умолчанию) | положительное число

Напряжение точки перехода, _vclamp, между не и на состояниях линейного варистора.

Зависимости

Enabled, когда параметр Parameterization устанавливается на Linear.

`Off resistance` — Низковольтное сопротивление
`3e8` (значение по умолчанию) | положительное число

Низковольтное сопротивление, _Roff, варистора в несостояния.

Зависимости

Enabled, когда параметр Parameterization устанавливается на Linear.

`On resistance` — Высоковольтное сопротивление
`1` (значение по умолчанию) | положительное число

Высоковольтное сопротивление, _Ron, варистора в на состоянии.

Зависимости

Enabled, когда параметр Parameterization устанавливается на Linear.