Переключатель, управляемый током

Токоведущий переключатель с гистерезисом

Библиотека:
Simscape/Electrical/Дополнительные компоненты/SPICE Пассивы

Описание

Блок выключателя, управляемого током, представляет электрические характеристики выключателя, состояние которого контролируется током через входные порты (управляющий ток).

Этот блок моделирует либо переменное сопротивление, либо переключатель с коротким переходом. Для переключателя с переменным сопротивлением задайте для параметра Switch model значение Smooth transition between Ion and Ioff. Для переключателя с коротким переходом установите для параметра Switch model значение Abrupt transition after delay.

Переключатель с коротким переходом

При переключении с коротким переходом происходит мгновенный переход между выключенными и включенными состояниями:

Когда управляющий ток больше или равен сумме порогового тока, тока IT и гистерезиса, значений параметров IH, переключатель замыкается и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
Когда управляющий ток меньше порогового тока, значение IT-параметра минус значение гистерезисного тока, значение IH-параметра, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное сопротивлению Off, значение ROFF-параметра.
Когда управляющий ток больше или меньше порогового тока, значение параметра ИТ на величину, меньшую или равную току Гистерезиса, значению параметра IH, ток находится в перекрестной области, и состояние переключателя остается неизменным.

Примечание

Если ток Гистерезиса, значение параметра IH меньше 0блок моделирует переключатель переменного сопротивления независимо от значения, заданного для параметра Switch model.

Переключатель переменного сопротивления

В переключателе с переменным сопротивлением переход между состояниями off и on является экспоненциальным:

Если параметр Control current for on state, ION превышает параметр Control current for off state, IOFF:
- Если управляющий ток больше, чем управляющий ток для состояния on, значение параметра ION, переключатель замкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
- Если управляющий ток меньше, чем управляющий ток для состояния выключения, значение параметра IOFF, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра Off, ROFF.
- Если управляющий ток больше, чем управляющий ток для выключенного состояния, значение параметра IOFF или меньше, чем управляющий ток для включенного состояния, значение параметра ION, сопротивление определяется следующим образом:
  
  $_{Rs} = \exp_{} [{Lm}_{} + \frac{_{} {3Lr}_{}}{(_{Ic}} -_{} \frac{{Im2Id}_{)} -_{}^{}}{{2Lr}_{}^{(}} ($ Ic − Im) 3Id3)]
  где:
  - Rs - сопротивление переключателя.
  - $_{Lm} = {ln_{[(}_{RON *}}^{\frac{}{}}$ ROFF) 12] - среднее логарифмическое значений резистора.
  - $_{Lr} = \frac{\ln_{(}}{_{}}$ RONROFF) - логарифмическое отношение значений резисторов.
  - Ic - управляющий ток.
  - $_{Im} \frac{=_{} {ION}_{+}}{}$ IOFF2 - среднее значение управляющих токов.
  - $_{Id} =_{} {ION}_{-}$ IOFF - разность между управляющими токами.
Когда управляющий ток для включенного состояния, ION меньше, чем управляющий ток для выключенного состояния, IOFF:
- Если управляющий ток меньше, чем управляющий ток для состояния on, значение параметра ION, переключатель замыкается и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
- Если управляющий ток больше, чем управляющий ток для состояния выключения, значение параметра IOFF, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра Off, ROFF.
- Если управляющий ток меньше, чем управляющий ток для выключенного состояния, значение параметра IOFF или больше, чем управляющий ток для включенного состояния, значение параметра ION, сопротивление определяется следующим образом:
  
  $_{Rs} = \exp_{} [{Lm}_{} + \frac{_{} {3Lr}_{}}{(_{Ic}} -_{} \frac{{Im2Id}_{)} -_{}^{}}{{2Lr}_{}^{(}} ($ Ic − Im) 3Id3)]

Допущения и ограничения

Модель выходного сопротивления блока является прерывистой во время переключения. Разрыв в работе может вызвать числовые проблемы. Попробуйте выполнить следующие действия для решения проблем:

Установите значения сопротивлений On resistance, RON and Off, ROFF parameters для сохранения RON разделенным на ROFF как можно большим и более 1e+12.
Увеличьте ток гистерезиса, значение параметра IH для уменьшения болтовни переключателя.
Если используется решатель с переменным шагом, уменьшите значение параметра «Максимальный размер шага» (в диалоговом окне «Параметры конфигурации»).

Примечание
Это увеличивает время моделирования.

Порты

Сохранение

развернуть все

`1+` - Положительный входной порт
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с положительным входом выключателя, управляемого током.

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с отрицательным входом выключателя, управляемого током.

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

Электрический порт экономии, связанный с положительным выходом выключателя, управляемого током.

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

Электрический порт экономии, связанный с отрицательным выходом выключателя, управляемого током.

Параметры

развернуть все

`Switch model` - Модель переключения
`Abrupt transition after delay` (по умолчанию) | `Smooth transition between Ion and Ioff`

Является ли переход между включенным и выключенным током мгновенным или нет. Чтобы смоделировать этот блок как переключатель переменного сопротивления, выберите Smooth transition between Ion and Ioff. Чтобы смоделировать этот блок как переключатель с коротким переходом, выберите Abrupt transition after delay.

`Threshold current, IT` - Пороговый ток
`0` `A` (по умолчанию)

Ток, над которым блок интерпретирует управляющий ток как ВЫСОКИЙ.

Примечание

Управляющий ток должен отличаться от порогового тока по меньшей мере на ток Гистерезиса, значение параметра IH для изменения состояния переключателя.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Переключить модель значение Abrupt transition after delay.

`Hysteresis current, IH` - Ток гистерезиса
`0` `A` (по умолчанию)

Величина, на которую управляющий ток должен превышать или опускаться ниже порогового тока, значение параметра IT для изменения состояния коммутатора.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Переключить модель значение Abrupt transition after delay.

`Control current for on state, ION` - Управляющий ток для включенного состояния
`1e-3` `A` (по умолчанию)

Переключите управляющий ток для включенного состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Переключить модель значение Smooth transition between Ion and Ioff.

`Control current for off state, IOFF` - Управляющий ток для выключенного состояния
`0` `A` (по умолчанию)

Переключите управляющий ток для выключенного состояния.

Зависимости

`On resistance, RON` - Сопротивление замкнутого выключателя
`1` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление выключателя при его замыкании.

`Use 1/GMIN as Off resistance` - Использовать ли 1/GMIN как сопротивление выключению
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Следует ли автоматически рассчитывать сопротивление выключения этого переключателя как 1/GMIN.

Примечание

Значение параллельной проводимости GMIN зависит от того, содержит ли модель блок параметров среды.

По умолчанию GMIN соответствует параметру GMIN блока «Параметры среды», значением по умолчанию которого является 1e-12. Чтобы изменить GMIN, добавьте в модель блок параметров среды и задайте для параметра GMIN требуемое значение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Переключить модель значение Abrupt transition after delay.

`Off resistance, ROFF` - Сопротивление разомкнутого переключателя
`1e12` `Ohm` (по умолчанию) | `1e6`

Сопротивление выключателя при его разомкнутом состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выполните следующие действия.

Установка для модели переключения значения Abrupt transition after delay и использовать 1/GMIN как сопротивление выключению No. Значение по умолчанию: 1e12.
Установка для модели переключения значения Smooth transition between Ion and Ioff. Значение по умолчанию: 1e6.

, .

`Time delay, TD` - Задержка по времени
`0` `s` (по умолчанию)

Временная задержка, после которой происходит переход коммутатора.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Переключить модель значение Abrupt transition after delay.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки Simscape

Параметры среды | Выключатель, управляемый напряжением

Документация

Переключатель, управляемый током

Описание

Переключатель с коротким переходом

Переключатель переменного сопротивления

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

`1+` - Положительный входной порт
электрический

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

Параметры

`Switch model` - Модель переключения
`Abrupt transition after delay` (по умолчанию) | `Smooth transition between Ion and Ioff`

`Threshold current, IT` - Пороговый ток
`0` `A` (по умолчанию)

Зависимости

`Hysteresis current, IH` - Ток гистерезиса
`0` `A` (по умолчанию)

Зависимости

`Control current for on state, ION` - Управляющий ток для включенного состояния
`1e-3` `A` (по умолчанию)

Зависимости

`Control current for off state, IOFF` - Управляющий ток для выключенного состояния
`0` `A` (по умолчанию)

Зависимости

`On resistance, RON` - Сопротивление замкнутого выключателя
`1` `Ohm` (по умолчанию)

`Use 1/GMIN as Off resistance` - Использовать ли 1/GMIN как сопротивление выключению
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Зависимости

`Off resistance, ROFF` - Сопротивление разомкнутого переключателя
`1e12` `Ohm` (по умолчанию) | `1e6`

Зависимости

`Time delay, TD` - Задержка по времени
`0` `s` (по умолчанию)

Зависимости

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Переключатель, управляемый током

Описание

Переключатель с коротким переходом

Переключатель переменного сопротивления

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

1+ - Положительный входной порт электрический

1- - Отрицательный входной порт электрический

2+ - Положительный выходной порт электрический

2- - Отрицательный выходной порт электрический

Параметры

Switch model - Модель переключения Abrupt transition after delay (по умолчанию) | Smooth transition between Ion and Ioff

Threshold current, IT - Пороговый ток 0 A (по умолчанию)

Зависимости

Hysteresis current, IH - Ток гистерезиса 0 A (по умолчанию)

Зависимости

Control current for on state, ION - Управляющий ток для включенного состояния 1e-3 A (по умолчанию)

Зависимости

Control current for off state, IOFF - Управляющий ток для выключенного состояния 0 A (по умолчанию)

Зависимости

On resistance, RON - Сопротивление замкнутого выключателя 1 Ohm (по умолчанию)

Use 1/GMIN as Off resistance - Использовать ли 1/GMIN как сопротивление выключению No (по умолчанию) | Yes

Зависимости

Off resistance, ROFF - Сопротивление разомкнутого переключателя 1e12 Ohm (по умолчанию) | 1e6

Зависимости

Time delay, TD - Задержка по времени 0 s (по умолчанию)

Зависимости

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`1+` - Положительный входной порт
электрический

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

`Switch model` - Модель переключения
`Abrupt transition after delay` (по умолчанию) | `Smooth transition between Ion and Ioff`

`Threshold current, IT` - Пороговый ток
`0` `A` (по умолчанию)

`Hysteresis current, IH` - Ток гистерезиса
`0` `A` (по умолчанию)

`Control current for on state, ION` - Управляющий ток для включенного состояния
`1e-3` `A` (по умолчанию)

`Control current for off state, IOFF` - Управляющий ток для выключенного состояния
`0` `A` (по умолчанию)

`On resistance, RON` - Сопротивление замкнутого выключателя
`1` `Ohm` (по умолчанию)

`Use 1/GMIN as Off resistance` - Использовать ли 1/GMIN как сопротивление выключению
`No` (по умолчанию) | `Yes`

`Off resistance, ROFF` - Сопротивление разомкнутого переключателя
`1e12` `Ohm` (по умолчанию) | `1e6`

`Time delay, TD` - Задержка по времени
`0` `s` (по умолчанию)

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™