N-Channel IGBT

Биполярный транзистор изолированного затвора N-канала

  • Библиотека:
  • Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

  • N-Channel IGBT block

Описание

Блок N-Channel IGBT моделирует Биполярный транзистор изолированного затвора (IGBT). Блок обеспечивает два основных варианта моделирования, доступные путем щелчка правой кнопкой по блоку по блок-схеме и затем выбирания подходящей опции из контекстного меню, под Simscape> Block choices:

  • Full I-V and capacitance characteristics — Этим вариантом является подробная модель компонента, подходящая для симуляции подробных характеристик переключения и предсказания потерь компонента. Этот вариант, в свою очередь, обеспечивает два способа смоделировать IGBT:

    Емкость перехода логического элемента в подробной модели представлена как фиксированная емкость эмиттера логического элемента CGE и или фиксированное или нелинейная емкость коллектора логического элемента GC C. Для получения дополнительной информации см. Модель Заряда.

  • Simplified I-V characteristics and event-based timing — Этот различные модели IGBT проще при помощи только данных I-V на состоянии в зависимости от эмиттерного коллектором напряжения. В от состояния (эмиттерное логическим элементом напряжение меньше, чем Threshold voltage, Vth), IGBT моделируется постоянным Off-state conductance. Эта упрощенная модель подходит, когда аппроксимированные динамические характеристики достаточны, и скорость симуляции первостепенной важности. Для получения дополнительной информации смотрите Основанный на событии Вариант IGBT.

Вместе с тепловыми вариантами порта (см. Тепловой Порт), блок поэтому предоставляет вам четыре варианта. Чтобы выбрать желаемый вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели. Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices, и затем одна из следующих опций:

  • Модель Full I-V and capacitance characteristics | No thermal port — Detailed, которая не симулирует эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Это значение по умолчанию.

  • Модель Full I-V and capacitance characteristics | Show thermal port — Detailed с осушенным тепловым портом.

  • Simplified I-V characteristics and event-based timing | No thermal port — Упрощенная основанная на событии модель, которая также не симулирует эффекты выработанного тепла и температуры устройства.

  • Simplified I-V characteristics and event-based timing | Show thermal port — Упрощенная основанная на событии модель с осушенным тепловым портом.

Представление эквивалентной схемой

Эквивалентная схема подробного варианта блока состоит из Блока биполярных транзисторов PnP, управляемого блоком N-Channel MOSFET как показано в следующем рисунке:

Источник MOSFET соединяется с коллектором биполярного транзистора, и дренаж MOSFET соединяется с основой биполярного транзистора. MOSFET использует пороговые уравнения, показанные на странице с описанием блока N-Channel MOSFET. Биполярный транзистор использует уравнения, показанные на странице с описанием блока PNP Bipolar Transistor, но со сложением содействующего параметра эмиссии N, который масштабирует kT/q.

Блок N-Channel IGBT использует на, и от характеристик вы задаете в диалоговом окне блока, чтобы оценить значения параметров для базового N-Channel MOSFET и биполярного транзистора PnP.

Блок использует от характеристик, чтобы вычислить основное эмиттерное напряжение, Vbe и текущее насыщение, IS.

Когда транзистор выключен, эмиттерное логическим элементом напряжение является нулем, и напряжение основного коллектора IGBT является большим, таким образом, базовый ток PnP и уравнения тока коллектора упрощают до:

Ib=0=Is[1βF(eqVbe/(NkT)1)1βR]Ic=Is[eqVbe/(NkT)(1+VbcVAF)+1βR]

где N является значением параметров Emission coefficient, N, VAF является прямым Ранним напряжением, и Ic и Ib заданы как положительное течение в коллектор и основу, соответственно. Смотрите страницу с описанием PNP Bipolar Transistor для определений остающихся переменных. Первое уравнение может быть решено для Vbe.

Базовый ток является нулем во вне условия, и следовательно Ic = –Ices, где Ices является Нулевым током коллектора напряжения затвора. Напряжение основного коллектора, Vbc, дано Vbc = Vces + Vces, где Vces является напряжением, при котором измеряется Ices. Следовательно мы можем переписать второе уравнение можно следующим образом:

Ices=Is[eqVbe/(NkT)(1+Vces+VbeVAF)+1βR]

Блок устанавливает βR и βF к типичным значениям 1 и 50, таким образом, эти два уравнения могут использоваться, чтобы решить для Vbe и IS:

Vbe=NkTqlog(1+βFβR)Is=IceqVbe/(NkT)+1βR

Примечание

Блок не требует точного значения для βF, потому что это может настроить, MOSFET получают K, чтобы гарантировать, что полное усиление устройства правильно.

Параметры блоков Collector-emitter saturation voltage, Vce(sat) и Collector current at which Vce(sat) is defined используются, чтобы определить Vbe(sat) путем решения следующего уравнения:

Ice(sat)=Is[eqVbe(sat)/(NkT)(1+Vce(sat)+Vbe(sat)VAF)+1βR]

Учитывая это значение, блок вычисляет усиление MOSFET, K, с помощью следующего уравнения:

Ids=Ib=K[(VGE(sat)Vth)VdsVds22]

где Vth является значением параметров Gate-emitter threshold voltage, Vge(th), и VGE(sat) является значением параметров Gate-emitter voltage at which Vce(sat) is defined.

Vds связан с транзисторными напряжениями как Vds = VceVbe. Блок заменяет этим отношением Vds, устанавливает основное эмиттерное напряжение и базовый ток к их влажным значениям, и перестраивает уравнение MOSFET, чтобы дать

K=Ib(sat)[(VGE(sat)Vth)(Vbe(sat)+Vce(sat))(Vbe(sat)+Vce(sat))22]

где Vce(sat) является значением параметров Collector-emitter saturation voltage, Vce(sat).

Эти вычисления гарантируют, что нулевому току коллектора напряжения затвора и эмиттерному коллектором напряжению насыщения точно соответствуют при этих двух заданных условиях. Однако графики текущего напряжения очень чувствительны к коэффициенту эмиссии N и точное значение Vth. Если таблица данных производителя дает графики текущего напряжения для различных значений VGE, то N и Vth могут быть настроены вручную, чтобы улучшить соответствие.

Представление двумерной интерполяционной таблицей

Для представления интерполяционной таблицы подробного варианта блока вы вводите сведенные в таблицу значения для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения и эмиттерного коллектором напряжения. Основным преимуществом использования этой опции является скорость симуляции. Это также позволяет вам параметрировать устройство или от результатов измерений или из данных, полученных из другой среды симуляции. Чтобы сгенерировать ваши собственные данные из представления эквивалентной схемы, можно использовать тестовую обвязку, такой как показано в примере Характеристик IGBT.

Представление интерполяционной таблицы комбинирует все компоненты эквивалентной схемы (транзистор PnP, N-channel MOSFET, резистор коллектора и эмиттерный резистор) в одну эквивалентную интерполяционную таблицу.

Представление 3-D интерполяционной таблицей

Для температурно-зависимого представления интерполяционной таблицы подробного варианта блока вы вводите сведенные в таблицу значения для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения, эмиттерного коллектором напряжения и температуры.

Представление интерполяционной таблицы комбинирует все компоненты эквивалентной схемы (транзистор PnP, N-channel MOSFET, резистор коллектора и эмиттерный резистор) в одну эквивалентную интерполяционную таблицу.

Если блок, тепловой порт не осушен, то параметр Device simulation temperature на вкладке Temperature Dependence позволяет вам задать температуру симуляции.

Модель заряда

Подробный вариант емкостей перехода моделей блока или фиксированными значениями емкости, или сведенными в таблицу значениями в зависимости от эмиттерного коллектором напряжения. В любом случае можно или непосредственно задать значения эмиттерной логическим элементом и емкости коллекторного перехода логического элемента или позволить блоку вывести их из входа и инвертировать значения емкости передачи. Поэтому опции Parameterization для модели заряда на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже. Это - метод по умолчанию.

  • Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.

  • Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и эмиттерные коллектором значения напряжения на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, аналогичным описанному ниже.

  • Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для емкостей перехода и эмиттерного коллектором напряжения.

Используйте одну из сведенных в таблицу опций емкости (Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance) когда таблица данных предоставляет график емкостей перехода в зависимости от эмиттерного коллектором напряжения. Используя сведенную в таблицу емкость значения дадут более точные динамические характеристики и избегают потребности к итеративно настройкам параметров, чтобы соответствовать динамике.

Если вы используете Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance или Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance опция, вкладка Junction Capacitance позволяет вам задать Gate-emitter junction capacitance, Gate-collector junction capacitance и значения параметров Collector-emitter junction capacitance (зафиксированный или сведенный в таблицу) непосредственно. В противном случае блок выводит их из Input capacitance, Cies, Reverse transfer capacitance, Cres и значений параметров Output capacitance, Coes. Эти два метода параметризации связаны можно следующим образом:

  • CGC = Cres

  • CGE = CiesCres

  • CE C = CoesCres

Две фиксированных опции емкости (Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance) позвольте вам, модель пропускает емкость перехода как фиксированную емкость эмиттера логического элемента GE C и или фиксированное или нелинейная емкость коллектора логического элемента GC C. Если вы выбираете Gate-collector charge function is nonlinear опция для параметра Charge-voltage linearity, затем отношение заряда коллектора логического элемента задано кусочной линейной функцией, показанной в следующем рисунке.

С этой нелинейной емкостью эмиттерные логическим элементом и эмиттерные коллектором профили напряжения принимают форму, показанную на следующем рисунке, где эмиттерное коллектором падение напряжения имеет две области (пометил 2 и 3), и эмиттерное логическим элементом напряжение имеет две постоянные времени (до и после порогового напряжения V th):

Можно определить конденсаторные значения для Cies, Cres и вола C можно следующим образом, приняв, что логический элемент IGBT проезжается внешнее сопротивление R G:

  1. Установите Cies становиться правильным постоянный во времени для GE V в области 1. Постоянная времени задана продуктом Cies и R G. В качестве альтернативы можно использовать значение таблицы данных для Cies.

  2. Установите Cres, чтобы достигнуть правильного градиента VCE в области 2. Градиент дан (VGEVth) / (Cres · R G).

  3. Установите VCox на напряжение, при котором градиент VCE изменяет минус пороговое напряжение V th.

  4. Установите Cox получать правильную длину Миллера и постоянную времени в области 4.

Поскольку базовая модель является упрощением фактического распределения заряда, некоторая итерация этих четырех шагов может потребоваться, чтобы получать лучшую полную подгонку к результатам измерений. Хвост тока коллектора, когда IGBT выключен, определяется параметром Total forward transit time.

Примечание

Поскольку эта реализация блока включает модель заряда, необходимо смоделировать импеданс схемы, управляющей логическим элементом, чтобы получить представительный поворот - на и выключить динамику. Поэтому, если вы упрощаете управляющую схему логического элемента путем представления его как управляемого источника напряжения, необходимо включать подходящий последовательный резистор между источником напряжения и логическим элементом.

Подстройка характеристик Текущего Напряжения

Для представления эквивалентной схемы подробной модели используйте параметры на вкладке Advanced, чтобы подстроить характеристики текущего напряжения смоделированного устройства. Чтобы использовать эти дополнительные параметры эффективно, вам будет нужна таблица данных производителя, которая предоставляет графики тока коллектора по сравнению с эмиттерным коллектором напряжением для различных значений эмиттерного логическим элементом напряжения. Параметры на вкладке Advanced оказывают следующие влияния:

  • Параметр Emission coefficient, N управляет формой кривых текущего напряжения вокруг источника.

  • Collector resistance, RC и параметры Emitter resistance, RE влияют на наклон кривой текущего напряжения в более высоких токах, и, когда полностью включено высоким эмиттерным логическим элементом напряжением.

  • Параметр Forward Early voltage, VAF влияет на форму кривых текущего напряжения для эмиттерных логическим элементом напряжений вокруг Gate-emitter threshold voltage, Vge(th).

Моделирование температурной зависимости

Для представления двумерной интерполяционной таблицы электрические уравнения не зависят от температуры. Однако можно смоделировать температурную зависимость или использованием 3-D представления интерполяционной таблицы, или при помощи представления эквивалентной схемы подробной модели.

Для представления эквивалентной схемы температурная зависимость моделируется температурной зависимостью составляющих компонентов. Смотрите страницы с описанием блока N-Channel MOSFET и PNP Bipolar Transistor для получения дополнительной информации об уравнениях определения.

Некоторые таблицы данных не предоставляют информацию о нулевом токе коллектора напряжения затвора, Ices, при более высокой температуре измерения. В этом случае можно альтернативно задать энергетический кризис, EG, для устройства, с помощью типичного значения для полупроводникового типа. Для кремния энергетическим кризисом обычно является 1.11 eV.

Основанный на событии вариант IGBT

Эта реализация имеет намного более простые уравнения, чем это с полным I-V и характеристиками емкости. Используйте основанный на событии вариант, когда особое внимание анализа должно будет изучить полное поведение схемы, а не проверять точную синхронизацию IGBT или характеристики потерь.

Устройство всегда находится в одном из следующих четырех состояний:

  • Off

  • Включение

  • On

  • Выключение

В от состояния, отношения между током коллектора (i c) и эмиттерным коллектором напряжением (vce)

ic = Goff vce(1)

В на состоянии, отношении между током коллектора (ic) и эмиттерным коллектором напряжением (vce)

vce = tablelookup (ic)(2)

При включении эмиттерное коллектором напряжение сползается вниз, чтобы обнулить по времени нарастания, устройство, перемещающееся в на состоянии, когда напряжение падает ниже сведенного в таблицу значения на состоянии. Так же при выключении, эмиттерное коллектором напряжение увеличено по (текущему) времени спада к заданному значению запирающего напряжения.

Следующий рисунок показывает получившееся напряжение и текущие профили при управлении активной нагрузкой.

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели и выберите соответствующий вариант блока:

  • Для подробной модели выберите Simscape> Block choices> Full I-V and capacitance characteristics | Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port.

  • Для упрощенной основанной на событии модели выберите Simscape> Block choices> Simplified I-V characteristics and event-based timing | Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока, отсоединяет параметры Thermal Port и дополнительные параметры Main. Чтобы симулировать термальные эффекты, необходимо ввести дополнительную таблицу данных для поворота - на и выключить потери и задать эмиттерное коллектором напряжение на состоянии и в зависимости от текущего и в зависимости от температура.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать 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.

Допущения и ограничения

Подробная модель основана на следующих предположениях:

  • Этот блок не позволяет вам задавать начальные условия на емкостях перехода. Если вы выбираете опцию Start simulation from steady state в блоке Solver Configuration, блок решает начальные напряжения, чтобы быть сопоставимым с расчетным устойчивым состоянием. В противном случае напряжения являются нулем в начале симуляции.

  • Вы, возможно, должны использовать ненулевые значения емкости перехода, чтобы предотвратить числовые проблемы симуляции, но симуляция может запуститься быстрее с этими обнуленными значениями.

  • Блок не составляет температурно-зависимые эффекты на емкостях перехода.

Упрощенная, основанная на событии модель основана на следующих предположениях:

  • Когда вы будете использовать пару IGBTs в плече мостовой схемы, обычно схема диска логического элемента предотвратит устройство, включающее, пока соответствующее устройство не выключило, таким образом, реализовав минимальную мертвую зону. Если необходимо симулировать случай, где нет никакой минимальной мертвой зоны, и оба устройства на мгновение частично включены, используют подробный вариант модели IGBT (Full I-V and capacitance characteristics). Предположение, используемое основанным на событии вариантом, что эмиттерные коллектором напряжения могут сползаться между на и от состояний, не допустимо для таких случаев.

  • Минимальная ширина импульса применяется при включении или выключении; в точке, где напряжение коллектора логического элемента повышается выше порога, любые последующие изменения напряжения затвора проигнорированы какое-то время равные сумме задержки при включении и текущего времени нарастания. Так же в точке, где напряжение коллектора логического элемента падает ниже порога, любые последующие изменения напряжения затвора проигнорированы какое-то время равные сумме задержки при выключении и текущего времени спада. Эта опция обычно реализуется в схеме диска логического элемента.

  • Эта модель не составляет заряд. Следовательно нет никакого текущего хвоста при выключении индуктивной нагрузки.

  • Представительное моделирование текущего скачка во время поворота - на индуктивной нагрузки с существующим ранее вольным током требует настройки параметра Miller resistance.

  • Сведенный в таблицу поворот - на переключающейся потере использует предыдущий ток на состоянии, не текущее значение (который не известен, пока устройство не достигает финала на состоянии).

  • Из-за высокой жесткости модели, которая может явиться результатом упрощенных уравнений, можно получить минимальные предупреждения нарушения размера шага при использовании этого блока. Откройте панель Решателя диалогового окна Configuration Parameters и увеличьте значение параметров Number of consecutive min steps по мере необходимости, чтобы удалить эти предупреждения.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставлен с терминалом эмиттера PnP

Электрический порт сохранения сопоставлен с выводом затвора IGBT

Электрический порт сохранения сопоставлен с терминалом коллектора PnP

Параметры

развернуть все

Основной (значение по умолчанию блокируют вариант),

Эта настройка вкладки Main соответствует подробному варианту блока, который является значением по умолчанию. Если вы используете упрощенный, основанный на событии вариант блока, смотрите Основной (Основанный на событии Вариант Блока).

Выберите представление IGBT:

  • Fundamental nonlinear equations — Используйте эквивалентную схему на основе биполярного транзистора PnP и N-channel MOSFET. Это значение по умолчанию.

  • Lookup table (2-D, temperature independent) — Используйте 2D поиск по таблице для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения и эмиттерного коллектором напряжения.

  • Lookup table (3-D, temperature dependent) — Используйте 3-D поиск по таблице для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения, эмиттерного коллектором напряжения и температуры.

Ток коллектора, который течет, когда эмиттерное логическим элементом напряжение обнуляется, и большое эмиттерное коллектором напряжение, применяется, то есть, устройство находится в несостояния. Значение большого эмиттерного коллектором напряжения задано параметром Voltage at which Ices is defined.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Напряжение, используемое при измерении Zero gate voltage collector current, Ices.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Пороговое напряжение используется в уравнениях MOSFET.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Эмиттерное коллектором напряжение для типичного на состоянии, как задано производителем.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Эмиттерный коллектором ток, когда эмиттерным логическим элементом напряжением является V GE (находился), и эмиттерным коллектором напряжением является V ce (находился).

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Напряжение затвора, используемое при измерении V ce, (находилось), и I ce (находился).

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Температура, для которой параметры заключаются (T m1) в кавычки.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Fundamental nonlinear equations для параметра I-V characteristics defined by.

Вектор из эмиттерных логическим элементом напряжений, чтобы использоваться для поиска по таблице. Векторные значения должны строго увеличиваться. Значения могут быть расположены с неоднородными интервалами.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lookup table (2-D, temperature independent) или Lookup table (3-D, temperature dependent) для параметра I-V characteristics defined by.

Вектор из эмиттерных коллектором напряжений, чтобы использоваться для поиска по таблице. Векторные значения должны строго увеличиваться. Значения могут быть расположены с неоднородными интервалами.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lookup table (2-D, temperature independent) или Lookup table (3-D, temperature dependent) для параметра I-V characteristics defined by.

Вектор из температур, чтобы использоваться для поиска по таблице. Векторные значения должны строго увеличиваться. Значения могут быть расположены с неоднородными интервалами.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lookup table (3-D, temperature dependent) для параметра I-V characteristics defined by.

Сведенные в таблицу значения для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения и эмиттерного коллектором напряжения, чтобы использоваться для 2D поиска по таблице. Каждое значение в матрице задает ток коллектора для определенной комбинации эмиттерного логическим элементом напряжения и эмиттерного коллектором напряжения. Матричный размер должен совпадать с размерностями, заданными эмиттерным логическим элементом напряжением и эмиттерными коллектором векторами напряжения. Значения по умолчанию, в A:

[-1.015e-5 1.35e-8 4.7135e-4 5.092e-4 5.105e-4 5.1175e-4 5.1299e-4 5.1423e-4 5.1548e-4 5.1672e-4; 
 -9.9869e-6 1.35e-8 4.7135e-4 5.092e-4 5.105e-4 5.1175e-4 5.1299e-4 5.1423e-4 5.1548e-4 5.1672e-4; 
 -9.955e-6 1.35e-8 0.0065225 3.3324 48.154 93.661 105.52 105.72 105.93 106.14; 
 -9.955e-6 1.35e-8 0.0065235 3.5783 70.264 166.33 252.4 317.67 353.38 357.39; 
 -9.955e-6 1.35e-8 0.006524 3.7206 89.171 228.09 371.63 511.02 642.69 764.04; 
 -9.9549e-6 1.35e-8 0.0065242 3.7716 97.793 256.21 424.27 592.92 759.2 921.52; 
 -9.9549e-6 1.35e-8 0.0065243 3.8067 104.52 278.11 464.6 654.37 844.57 1.0339e+3; 
 -9.9549e-6 1.35e-8 0.0065244 3.8324 109.92 295.67 496.54 702.28 909.96 1.1183e+3]

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lookup table (2-D, temperature independent) для параметра I-V characteristics defined by.

Сведенные в таблицу значения для тока коллектора в зависимости от эмиттерного логическим элементом напряжения, эмиттерного коллектором напряжения, и температуры, чтобы использоваться для 3-D поиска по таблице. Каждое значение в матрице задает ток коллектора для определенной комбинации эмиттерного логическим элементом напряжения и эмиттерного коллектором напряжения при определенной температуре. Матричный размер должен совпадать с размерностями, заданными эмиттерным логическим элементом напряжением, эмиттерным коллектором напряжением и температурными векторами.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Lookup table (3-D, temperature dependent) для параметра I-V characteristics defined by.

Емкость перехода (значение по умолчанию блокируют вариант),

Выберите один из следующих методов для параметризации блока:

  • Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте зафиксированные значения параметров от таблицы данных и позвольте блоку преобразовать вход, выведите и инвертируйте значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано в Модели Заряда. Это - метод по умолчанию.

  • Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance — Введите фиксированные значения для параметров емкости перехода непосредственно.

  • Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance — Обеспечьте сведенную в таблицу емкость и эмиттерные коллектором значения напряжения на основе графиков таблицы данных. Блок преобразует вход, выход и противоположные значения емкости передачи к значениям емкости перехода, как описано в Модели Заряда.

  • Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance — Введите сведенные в таблицу значения для емкостей перехода и эмиттерного коллектором напряжения.

Емкость эмиттера логического элемента с коллектором, закороченным к эмиттеру.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 26.4 nF.

  • Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [80 40 32 28 27.5 27 26.5 26.5 26.5] nF.

Емкость логического элемента коллектора с эмиттером, соединенным с землей.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 2.7 nF.

  • Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [55 9 5.5 3.1 2.5 2.1 1.9 1.8 1.7] nF.

Емкость эмиттера коллектора с логическим элементом и эмиттером закорочена.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 0 nF.

  • Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [60 20 12 8 6 4.8 4 3.5 3.1] nF.

Значение емкости помещается между логическим элементом и эмиттером.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 23.7 nF.

  • Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [25 31 26.5 24.9 25 24.9 24.6 24.7 24.8] nF.

Значение емкости помещается между логическим элементом и коллектором.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 2.7 nF.

  • Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [55 9 5.5 3.1 2.5 2.1 1.9 1.8 1.7] nF.

Значение емкости помещается между коллектором и эмиттером.

Зависимости

Значение по умолчанию для этого параметра зависит от выбранной опции для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance:

  • Specify fixed gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является 0 nF.

  • Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and collector-emitter capacitance - Если вы выбираете эту опцию, значением по умолчанию является [5 11 6.5 4.9 3.5 2.7 2.1 1.7 1.4] nF.

Эмиттерные коллектором напряжения, соответствующие сведенным в таблицу значениям емкости.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify tabulated input, reverse transfer and output capacitance или Specify tabulated gate-emitter, gate-collector and output capacitance для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance.

Выберите, фиксируется ли емкость затвор-сток или нелинейна:

  • Gate-collector capacitance is constant — Значение емкости является постоянным и задано согласно выбранной опции параметризации, или непосредственно или выведенный из таблицы данных. Это - метод по умолчанию.

  • Gate-collector charge function is nonlinear — Отношение заряда коллектора логического элемента задано согласно кусочно-нелинейной функции, описанной ответственный Модель. Два дополнительных параметра, кажется, позволяют вам задать функцию заряда коллектора логического элемента.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify fixed input, reverse transfer and output capacitance или Specify fixed gate-emitter, gate-collector and output capacitance для параметра Parameterization на вкладке Junction Capacitance.

Емкость коллектора логического элемента, когда устройство работает и напряжение затвора коллектора, мала. Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Gate-collector charge function is nonlinear для параметра Charge-voltage linearity. Значением по умолчанию является 20 nF.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Gate-collector charge function is nonlinear для параметра Charge-voltage linearity.

Напряжение затвора коллектора, в котором емкость логического элемента коллектора переключается между несостояния (GC C) и на состоянии (вол C) значения емкости.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Gate-collector charge function is nonlinear для параметра Charge-voltage linearity.

Прямое время транспортировки для транзистора PnP, используемого в качестве части базовой модели IGBT. Это влияет, как быстро заряд удален из канала, когда IGBT выключен.

Усовершенствованный (значение по умолчанию блокируют вариант),

Представление интерполяционной таблицы комбинирует все компоненты эквивалентной схемы в одну интерполяционную таблицу, и поэтому эта вкладка пуста. Если вы используете представление эквивалентной схемы, эта вкладка имеет следующие параметры.

Коэффициент эмиссии или фактор идеальности биполярного транзистора.

Прямое Раннее напряжение для транзистора PnP используется в модели IGBT. Смотрите страницу с описанием блока PNP Bipolar Transistor для получения дополнительной информации.

Сопротивление в коллекторе.

Сопротивление в эмиттере.

Значение внутреннего резистора логического элемента при температуре измерения. Обратите внимание на то, что это не значение внешнего серийного сопротивления затвора схемы, которое необходимо смоделировать внешне к IGBT.

Идеальный максимум передает текущее усиление для транзистора PnP, используемого в модели IGBT. Смотрите страницу с описанием блока PNP Bipolar Transistor для получения дополнительной информации.

Температурная зависимость (значение по умолчанию блокируют вариант),

Для представления двумерной интерполяционной таблицы электрические уравнения не зависят от температуры, и поэтому эта вкладка пуста. Для 3-D представления интерполяционной таблицы с осушенным тепловым портом эта вкладка также пуста, потому что 3-D матрица на вкладке Main получает температурную зависимость. Если блок, тепловой порт не осушен для 3-D представления интерполяционной таблицы, то эта вкладка содержит только параметр температуры симуляции Устройства. Если вы используете представление эквивалентной схемы, эта вкладка имеет следующие параметры.

Выберите один из следующих методов для температурной параметризации зависимости:

  • None — Simulate at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется, и ни один из других параметров на этой вкладке не отображается. Это - метод по умолчанию.

  • Specify Ices and Vce(sat) at second measurement temperature — Температурно-зависимые эффекты модели путем введения значений для нулевого тока коллектора напряжения затвора, Ices и эмиттерного коллектором напряжения, V ce (находились) при второй температуре измерения.

  • Specify Vce(sat) at second measurement temperature plus the energy gap, EG — Используйте эту опцию, когда таблица данных не предоставит информацию о нулевом токе коллектора напряжения затвора, Ices, при более высокой температуре измерения.

Значение энергетического кризиса. Значением по умолчанию является 1.11 eV.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify Vce(sat) at second measurement temperature plus the energy gap, EG для параметра Parameterization на вкладке Temperature Dependence.

Нулевое значение тока коллектора логического элемента при второй температуре измерения.

Зависимости

Этот параметр отображается только, когда вы выбираете Specify Ices and Vce(sat) at second measurement temperature для параметра Parameterization на вкладке Temperature Dependence.

Эмиттерное коллектором значение напряжения насыщения при второй температуре измерения, и когда ток коллектора и эмиттерное логическим элементом напряжение как заданы соответствующими параметрами на вкладке Main.

Второй температурный T m2, в котором измеряются Zero gate voltage collector current, Ices, at second measurement temperature и Collector-emitter saturation voltage, Vce(sat), at second measurement temperature.

Насыщение текущее значение экспоненты для вашего типа устройства. Если у вас есть графические данные для значения Ices в зависимости от температуры, можно использовать его, чтобы подстроить значение XTI.

Содействующее значение температуры мобильности. Можно использовать значение по умолчанию для большинства устройств. Если у вас есть графические данные для Vce(sat) при различных температурах, можно использовать его, чтобы подстроить значение BEX.

Представляет дробную скорость изменения (α) внутреннего сопротивления затвора (RG) с температурой. Таким образом сопротивлением затвора является R = R meas (1 + α (T sTm1)), где R meas является значением параметров Internal gate resistance, RG.

Температурный T s, в котором симулировано устройство.

Основной (основанный на событии вариант блока)

Эта настройка вкладки Main соответствует упрощенному, основанному на событии варианту блока. Если вы используете подробный вариант блока, смотрите Основной (Вариант Блока По умолчанию).

Температурные значения, в которых заключаются в кавычки эмиттер коллектора и turn-on/turn-off потери.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если ваш блок имеет осушенный тепловой порт.

Токи коллектора, для которых заданы эмиттерные коллектором напряжения на состоянии. Первым элементом должен быть нуль.

Эмиттерные коллектором напряжения, соответствующие вектору из токов коллектора. Первым элементом должен быть нуль. Если ваш блок имеет осушенный тепловой порт, этот параметр заменяется параметром Collector-emitter on-state voltages, Vce=fcn(Tj,Ic), который задает напряжения и в терминах температуры и в терминах текущий.

Эмиттерные коллектором напряжения, когда в на состоянии, заданном и в зависимости от температуры и в зависимости от текущий.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если ваш блок имеет осушенный тепловой порт.

Энергетическая потеря при включении устройства, заданного в зависимости от температуры и финала, на состоянии текущего.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если ваш блок имеет осушенный тепловой порт.

Энергетическая потеря при выключении устройства, заданного в зависимости от температуры и финала, на состоянии текущего.

Зависимости

Этот параметр отображается, только если ваш блок имеет осушенный тепловой порт.

Когда устройство включает, оно имеет постоянное значение сопротивление Миллера последовательно с потребованным изменением напряжения. Это сопротивление представляет частичный путь к проводимости через устройство во время, включают и может использоваться, чтобы соответствовать, скачок напряжения наблюдал при повторном подключении находящегося под напряжением индуктора и соответствующего вольного диода. Типичное значение является 10 - 50 раз эффективным сопротивлением на состоянии.

Проводимость, когда устройство находится в от состояния.

Эмиттерное логическим элементом напряжение должно быть больше этого значения для устройства, чтобы включить.

Динамика (основанный на событии вариант блока)

Время, перед которым устройство начинает сползать на.

Время, потраченное для тока к подъему при управлении активной нагрузкой.

Время, перед которым устройство начинает сползать прочь.

Время, потраченное для тока, чтобы сползать вниз при управлении активной нагрузкой.

Напряжение эмиттера коллектора состояния Off, используемое при определении времен взлета и падения. Значением по умолчанию является 300 V. Если ваш блок имеет осушенный тепловой порт, этот параметр заменяется параметром Off-state voltage for timing and losses data, который задает напряжение, используемое при определении времен взлета и падения и также данных потерь, также со значением по умолчанию 300 V.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2008a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте