Thyristor

Реализуйте тиристорную модель

Библиотека

Основные Блоки/Силовая электроника

Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника

Описание

Тиристор является полупроводниковым устройством, которое может быть включено через сигнал логического элемента. Тиристорная модель симулирована как резистор Рон, индуктор Лон, и источник напряжения постоянного тока, представляющий прямой VF напряжения, соединился последовательно с переключателем. Переключателем управляет логический сигнал в зависимости от напряжения Vak, текущий Iak и сигнал g логического элемента.

Блок Thyristor также содержит схему демпфера серии Rs-Cs, которая может быть соединена параллельно с тиристорным устройством.

Помехи VI характеристик этой модели показывают ниже.

Тиристорное устройство включает, когда анодный катод, напряжение _Vak больше Vf и положительного импульсного сигнала, применяется во входе логического элемента (g> 0). Импульсная высота должна быть больше 0 и продлиться долго достаточно, чтобы позволить тиристорному анодному току становиться больше, чем фиксирующийся текущий Il.

Тиристорное устройство выключает, когда текущее течение в устройстве становится 0 (Iak = 0), и отрицательное напряжение появляется через анод и катод, по крайней мере, в течение промежутка времени, равного времени выключения Tq. Если напряжение через устройство становится положительным в течение промежутка времени меньше, чем Tq, устройство включает автоматически, даже если сигнал логического элемента является низким (g = 0), и анодный ток меньше текущей фиксации. Кроме того, если во время поворота - на, амплитуда тока устройства остается ниже фиксирующегося текущего уровня, заданного в диалоговом окне, устройство выключает после того, как уровень сигнала логического элемента становится низким (g = 0).

Время выключения Tq представляет время восстановления поставщика услуг: это - временной интервал между моментом, который анодный ток уменьшил к 0 и момент, когда тиристор способен к противостоянию положительному напряжению Vak, не включая снова.

Параметры

Тиристорная модель и подробная тиристорная модель

Чтобы оптимизировать скорость симуляции, две модели тиристоров доступны: тиристорная модель и подробная тиристорная модель. Для тиристорной модели фиксирующегося текущего Il и время восстановления Tq приняты, чтобы быть 0.

Resistance Ron

Тиристорное 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

Тиристорная внутренняя индуктивность Лон, в Генри (H). Значением по умолчанию является 0 для блоков Thyristor и 1e–3 для блоков Detailed Thyristor. Параметр Inductance Lon обычно устанавливается на 0 кроме тех случаев, когда параметр Resistance Ron устанавливается на 0.

Forward voltage Vf

Прямое напряжение тиристора, в вольтах (В). Значением по умолчанию является 0.8.

Initial current Ic

Когда параметр Inductance Lon больше 0, можно задать начальное текущее течение в тиристоре. Это обычно устанавливается в 0 начинать симуляцию с блокированного тиристора. Значением по умолчанию является 0.

Можно задать значение Initial current Ic, соответствующее конкретному состоянию схемы. В таком случае все состояния линейной схемы должны быть установлены соответственно. 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 500. Установите параметр Snubber resistance Rs на inf устранить демпфер из модели.

Snubber capacitance Cs

Емкость демпфера в фарадах (F). Значением по умолчанию является 250e-9. Установите параметр Snubber capacitance Cs на 0 устранить демпфер, или к inf получить резистивный демпфер.

Show measurement port

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

Latching current Il

Фиксация, текущая из подробной тиристорной модели, в амперах (А). Значением по умолчанию является 0.1. Этот параметр характерен для блоков Detailed Thyristor.

Turn-off time Tq

Время выключения Tq подробной тиристорной модели, в амперах (А). Значением по умолчанию является 100e–6. Этот параметр характерен для блоков Detailed Thyristor.

Вводы и выводы

g

Сигнал Simulink, чтобы управлять логическим элементом Тиристора.

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	Тиристорный ток	A
2	Тиристорное напряжение	V

Допущения и ограничения

Блок Thyristor реализует макро-модель действительного тиристора. Это не учитывает или геометрию устройства или объединяет физические процессы, которые моделируют поведение устройства [1, 2]. Прямое напряжение переключения и критическое значение производной повторно примененного напряжения анодного катода не рассматриваются моделью.

В зависимости от значения индуктивности Лон блок Thyristor моделируется любой как текущий источник (Лон> 0) или как переменная схема топологии (Лон = 0). Блок Thyristor 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

В power_thyristor пример, выпрямитель одно импульсного тиристора используется, чтобы питать загрузку RL. Импульсы логического элемента получены из импульсного генератора, синхронизируемого на исходном напряжении. Следующие параметры используются:

R		1 Ω
L		`10 mH`
Тиристорный блок:	Рон	0.001 Ω
	Lon	`0 H`
	VF	`0.8 V`
	RS	20 Ω
	Cs	`4e-6 F`

Угол включения варьируется импульсным генератором, синхронизируемым на источнике напряжения. Запустите симуляцию и наблюдайте текущую загрузку и загрузите напряжение, а также тиристорный ток и напряжение.

Ссылки

[1] Rajagopalan, V., автоматизированный анализ электронных систем степени, Marcel Dekker, Inc., Нью-Йорк, 1987.

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

Документация