Поведенческая модель ограничителя тока
Simscape/Электрические/Полупроводники и преобразователи
Блок «Ограничитель тока» предоставляет поведенческую модель ограничителя тока. Используйте его для представления ограничения тока, как в источниках питания и приводах двигателей, а также для представления компонентов, которые используются для ограничения тока включения.
Ограничение тока действует как для положительных, так и для отрицательных токов. Для приложений, где ограничение требуется только в одном направлении, можно дополнить блок ограничения тока последовательным диодом (блокирует любой обратный ток) или параллельным диодом (без ограничения в обратном направлении).
Блок реализует ограничение тока с помощью гиперболической касательной функции:
gLIMv
где:
i - ток, проходящий через компонент.
v - падение напряжения на компоненте.
iLIM - текущий предел.
vLIM - это приблизительное падение напряжения на компоненте, когда предел тока становится активным.
gLIM - скорость изменения тока с падением напряжения на пределе тока (проводимость предельного состояния).
Если v = vLIM, то
0,9993iLIM + gLIMv
Поэтому ток примерно равен пределу. Выберите значение для gLIM таким образом, чтобы значение gLIM· v было небольшим по сравнению с iLIM для максимального ожидаемого падения напряжения. Этот термин включен в уравнение блока для улучшения числовых свойств во время моделирования.
При выборе значения vLIM следует учитывать, что для его слишком малого размера потребуются жесткие допуски решателя и малые размеры шага. На практике ограничители тока могут быть реализованы с использованием МОП-транзистора и последовательного резистора источника, причем напряжение затвора-источника приводится в действие последовательным резистором. Эта реализация не дает резкого предела, аналогичного кривой танха, используемой в этом блоке. Для выбора подходящего значения для vLIM можно использовать график спецификации тока по напряжению.
Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы открыть тепловой порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, а затем в контекстном меню выберите Simscape > Block choices > Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отображает параметры теплового порта.
Модель теплового порта содержит тепловую массу. Мощность, рассеиваемая ограничителем тока, плюс тепловой поток в тепловой порт, приводит к дифференциальному уравнению тепловой массы:
+ QH
где:
m - тепловая масса.
T - температура теплового порта.
Плосс - это электрические потери, v · i.
QH - это тепловой поток из внешней сети в тепловой порт.