IGBT

Реализуйте биполярный транзистор изолированного затвора (IGBT)

Библиотека

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Силовая электроника

Описание

Блок IGBT реализует полупроводниковое устройство, управляемое сигналом логического элемента. IGBT симулирован как серийная комбинация резистора Рон, индуктор Лон и исходный VF напряжения постоянного тока последовательно с переключателем, которым управляет логический сигнал (g> 0 или g = 0).

IGBT включает, когда эмиттерное коллектором напряжение положительно и больше, чем VF и положительный сигнал применяются во входе логического элемента (g> 0). Это выключает, когда эмиттерное коллектором напряжение положительно, и 0 сигналов применяются во входе логического элемента (g = 0).

Устройство IGBT находится в от состояния, когда эмиттерное коллектором напряжение отрицательно. Обратите внимание на то, что много коммерческих IGBTs не имеют противоположной запирающей способности. Поэтому они обычно используются с антипараллельным диодом.

Блок IGBT содержит схему демпфера серии Rs-Cs, которая соединяется параллельно с устройством IGBT (между терминалами C и E).

turnoff характеристика модели IGBT аппроксимирована двумя сегментами. Когда падения сигнала логического элемента к 0, ток коллектора уменьшается от IMAX до 0.1 IMAX во время времени спада (Tf), и затем с 0.1 IMAX до 0 в течение времени хвоста (Tt).

Параметры

Resistance Ron

Внутреннее сопротивление Рон, в Омах (Ω). Значением по умолчанию является 0.001. Параметр Resistance Ron не может быть установлен на 0 когда параметр Inductance Lon устанавливается на 0.

Inductance Lon

Внутренняя индуктивность Лон, в Генри (H). Значением по умолчанию является 0. Параметр Inductance Lon обычно устанавливается на 0 кроме тех случаев, когда параметр Resistance Ron устанавливается на 0.

Forward voltage Vf

Прямое напряжение устройства IGBT, в вольтах (В). Значением по умолчанию является 1.

Initial current Ic

Можно задать начальное текущее течение в IGBT. Значением по умолчанию является 0. Это обычно устанавливается в 0 начинать симуляцию с блокированного устройства.

Если Начальный Текущий параметр IC устанавливается на значение, больше, чем 0, установившееся вычисление рассматривает начальное состояние IGBT, как закрыто. При инициализации всех состояний степени электронный конвертер является комплексной задачей. Поэтому эта опция полезна только с простыми схемами.

Snubber resistance Rs

Сопротивление демпфера, в Омах (Ω). Значением по умолчанию является 1e5. Установите параметр RS сопротивления Демпфера на inf устранить демпфер из модели.

Snubber capacitance Cs

Емкость демпфера в фарадах (F). Значением по умолчанию является inf. Установите емкость Демпфера параметр Cs на 0 устранить демпфер, или к inf получить резистивный демпфер.

Show measurement port

Если выбрано, добавьте выход Simulink^® в блок, возвращающий диод ток IGBT и напряжение. Значение по умолчанию выбрано.

Вводы и выводы

g

Сигнал Simulink, чтобы управлять открытием и закрытием IGBT.

m

Simulink выход блока является вектором, содержащим два сигнала. Можно демультиплексировать эти сигналы при помощи блока Селектора Шины, обеспеченного в Библиотеке Simulink.

Сигнал	Определение	Модули
1	Текущий IGBT	A
2	Напряжение IGBT	V

Допущения и ограничения

Блок IGBT реализует макро-модель действительного устройства IGBT. Это не учитывает или геометрию устройства или комплексные физические процессы [1].

В зависимости от значения индуктивности Лон IGBT моделируется любой как текущий источник (Лон> 0) или как переменная схема топологии (Лон = 0). Блок IGBT не может быть соединен последовательно с индуктором, текущим источником или разомкнутой цепью, если ее схема демпфера не используется.

Лон индуктивности обеспечен к 0, если вы принимаете решение дискретизировать свою схему.

Примеры

power_igbtconv пример иллюстрирует использование блока IGBT в повышении конвертер DC-DC. IGBT включен и выключен на частоте 10 кГц, чтобы передать энергию от источника постоянного тока до загрузки (RC). Среднее выходное напряжение _(VR) является функцией рабочего цикла (α) переключателя IGBT:

$V_{R} = \frac{1}{1 - α} V_{d c}$

Ссылки

[1] Mohan, N., T.M. НеДеленд, и В.П. Роббинс, силовая электроника: конвертеры, приложения, и проект, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1995.

Документация