Идеальный полупроводниковый коммутатор

Библиотека:
Simscape/Электрические/Полупроводники и преобразователи

Описание

Блок Ideal Semiconductor Switch моделирует идеальное полупроводниковое коммутационное устройство.

На рисунке показана типичная i-v характеристика для идеального полупроводникового переключателя.

Если напряжение между затвором и катодом превышает заданное пороговое напряжение, идеальный полупроводниковый переключатель находится в включенном состоянии. В противном случае устройство находится в выключенном состоянии.

В включенном состоянии путь анод-катод ведет себя как линейный резистор с включенным сопротивлением _Ron.

В выключенном состоянии путь анод-катод ведет себя как линейный резистор с низкой проводимостью _Гоффа в выключенном состоянии.

Используя параметры интегрального диода, можно включить интегральный катодно-анодный диод. Встроенный диод защищает полупроводниковый прибор, обеспечивая путь проводимости для обратного тока. Индуктивная нагрузка может создавать высокий скачок обратного напряжения, когда полупроводниковый прибор внезапно отключает подачу напряжения на нагрузку.

В таблице показано, как установить параметр Integral protection diode в зависимости от поставленных целей.

Цель	Значение для выбора	Поведение блока
Приоритизируйте скорость моделирования.	`Protection diode with no dynamics`	Блок включает в себя интегральную копию диодного блока. Для параметризации внутреннего диодного блока используйте параметры Protection.
Точно укажите динамику заряда в обратном режиме.	`Protection diode with charge dynamics`	Блок включает в себя интегральную копию динамической модели диодного блока. Для параметризации внутреннего диодного блока используйте параметры Protection.

Порты

На этом рисунке показаны имена портов блоков.

Сохранение

развернуть все

`G` - Клемма затвора
электрический

Порт, связанный с терминалом шлюза. Для порта можно установить физический сигнал или электрический порт.

`A` - Анодный вывод
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с анодным выводом.

`K` - Катодный вывод
электрический

Электрический консервационный порт, связанный с катодным выводом.

Параметры

развернуть все

Главный

`On-state resistance` - Сопротивление в рабочем состоянии
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Анодно-катодное сопротивление при включенном устройстве.

`Off-state conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

Анодно-катодная проводимость при отключении устройства. Значение должно быть меньше 1/R, где R - значение сопротивления On-state.

`Threshold voltage, Vth` - Пороговое напряжение
`0.5` `V` (по умолчанию)

Порог напряжения затвора-катода. Устройство включается, когда напряжение между затвором и катодом превышает это значение.

Интегральный диод

`Integral protection diode` - Встроенный защитный диод
`None` (по умолчанию) | `Protection diode with no dynamics` | `Protection diode with charge dynamics`

Укажите, включает ли блок встроенный защитный диод. Значение по умолчанию: None.

Если вы хотите включить встроенный защитный диод, есть два варианта:

Protection diode with no dynamics
Protection diode with charge dynamics

`Forward voltage` - Прямое напряжение
`0.8` `V` (по умолчанию)

Минимальное напряжение, требуемое на + и - блокирующие порты для _1/Ron градиента диодной I-V характеристики, где _Ron - значение сопротивления On.

Зависимости

Для включения этого параметра установите интегральный диод защиты в значение Protection diode with no dynamics или Protection diode with charge dynamics.

`On resistance` - По сопротивлению
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

Скорость изменения напряжения по отношению к току выше прямого напряжения.

Зависимости

`Off conductance` - Обратная проводимость
`1e-5` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость диода с обратным смещением.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Integral protection diode установлено значение Protection diode with no dynamics или Protection diode with charge dynamics.

`Junction capacitance` - Емкость перехода
`50e-9` `F` (по умолчанию)

Емкость диодного перехода.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Integral protection diode установлено значение Protection diode with charge dynamics.

`Initial forward current when measuring iRM` - Начальный прямой ток при измерении iRM
`300` `A` (по умолчанию) | положительный скаляр

Начальный прямой ток при измерении пикового обратного тока. Это значение должно быть больше нуля.

Зависимости

`Rate of change of current when measuring iRM` - Скорость изменения тока при измерении iRM
`-50A/μs` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

Скорость изменения тока при измерении пикового обратного тока. Это значение должно быть меньше нуля.

Зависимости

`Reverse recovery time parameterization` - Обратная параметризация времени восстановления
`Specify reverse recovery time directly` (по умолчанию) | `Specify stretch factor` | `Specify reverse recovery charge`

Определяет способ указания времени обратного восстановления в блоке. Значение по умолчанию: Specify reverse recovery time directly.

При выборе Specify stretch factor или Specify reverse recovery charge, вы указываете значение, которое блок использует для получения времени обратного восстановления. Дополнительные сведения об этих параметрах см. в разделе Как блок вычисляет TM и Tau.

Зависимости

`Reverse recovery time, trr` - Обратное время восстановления
`15` `μs` (по умолчанию)

Интервал между временем, когда ток первоначально переходит в ноль (когда диод выключается) и временем, когда ток падает до менее 10% пикового обратного тока. Значение параметра Reverse recovery time, trr должно быть больше, чем значение параметра Peak reverse current, iRM деленное на значение параметра Rate of change of current при измерении параметра iRM.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Integral protection diode установлено значение Protection diode with charge dynamics и параметр параметризации Reverse recovery time имеет значение Specify reverse recovery time directly.

`Reverse recovery time stretch factor` - Коэффициент растяжения времени обратного восстановления
`3` (по умолчанию)

Значение, используемое блоком для вычисления времени обратного восстановления, trr. Это значение должно быть больше 1. Определение коэффициента растяжения является более простым способом параметризации времени обратного восстановления, чем задание обратного заряда восстановления. Чем больше значение коэффициента растяжения, тем дольше рассеивается обратный восстановительный ток.

Зависимости

`Reverse recovery charge, Qrr` - Обратный сбор за восстановление
`1500` `μAs` (по умолчанию)

Значение, которое блок использует для вычисления времени обратного восстановления, trr. Используйте этот параметр, если в спецификации для диодного устройства указано значение обратного заряда восстановления вместо значения обратного времени восстановления.

Обратный восстановительный заряд - это суммарный заряд, который продолжает рассеиваться при отключении диода. Значение должно быть меньше $- \frac{^{}_{}}{} i2RM2a$ ,

где:

_iRM - значение, указанное для пикового обратного тока, iRM.
a - значение, заданное для скорости изменения тока при измерении iRM.

Зависимости

Дополнительные сведения об этих параметрах см. в разделе Диод.

Расширенные возможности

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

См. также

Темы

Переключение между физическими сигнальными и электрическими портами

Представлен в R2013b

Документация

Идеальный полупроводниковый коммутатор

Описание

Порты

Сохранение

G - Клемма затвора электрический

A - Анодный вывод электрический

K - Катодный вывод электрический

Параметры

Главный

On-state resistance - Сопротивление в рабочем состоянии 0.001 Ohm (по умолчанию)

Off-state conductance - Проводимость вне состояния 1e-6 1/Ohm (по умолчанию)

Threshold voltage, Vth - Пороговое напряжение 0.5 V (по умолчанию)

Интегральный диод

Integral protection diode - Встроенный защитный диод None (по умолчанию) | Protection diode with no dynamics | Protection diode with charge dynamics

Forward voltage - Прямое напряжение 0.8 V (по умолчанию)

Зависимости

On resistance - По сопротивлению 0.001 Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Off conductance - Обратная проводимость 1e-5 1/Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Junction capacitance - Емкость перехода 50e-9 F (по умолчанию)

Зависимости

Initial forward current when measuring iRM - Начальный прямой ток при измерении iRM 300 A (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Rate of change of current when measuring iRM - Скорость изменения тока при измерении iRM -50A/μs (по умолчанию) | отрицательный скаляр

Зависимости

Reverse recovery time parameterization - Обратная параметризация времени восстановления Specify reverse recovery time directly (по умолчанию) | Specify stretch factor | Specify reverse recovery charge

Зависимости

Reverse recovery time, trr - Обратное время восстановления 15 μs (по умолчанию)

Зависимости

Reverse recovery time stretch factor - Коэффициент растяжения времени обратного восстановления 3 (по умолчанию)

Зависимости

Reverse recovery charge, Qrr - Обратный сбор за восстановление 1500 μAs (по умолчанию)

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Темы

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`G` - Клемма затвора
электрический

`A` - Анодный вывод
электрический

`K` - Катодный вывод
электрический

`On-state resistance` - Сопротивление в рабочем состоянии
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

`Off-state conductance` - Проводимость вне состояния
`1e-6` `1/Ohm` (по умолчанию)

`Threshold voltage, Vth` - Пороговое напряжение
`0.5` `V` (по умолчанию)

`Integral protection diode` - Встроенный защитный диод
`None` (по умолчанию) | `Protection diode with no dynamics` | `Protection diode with charge dynamics`

`Forward voltage` - Прямое напряжение
`0.8` `V` (по умолчанию)

`On resistance` - По сопротивлению
`0.001` `Ohm` (по умолчанию)

`Off conductance` - Обратная проводимость
`1e-5` `1/Ohm` (по умолчанию)

`Junction capacitance` - Емкость перехода
`50e-9` `F` (по умолчанию)

`Initial forward current when measuring iRM` - Начальный прямой ток при измерении iRM
`300` `A` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Rate of change of current when measuring iRM` - Скорость изменения тока при измерении iRM
`-50A/μs` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

`Reverse recovery time parameterization` - Обратная параметризация времени восстановления
`Specify reverse recovery time directly` (по умолчанию) | `Specify stretch factor` | `Specify reverse recovery charge`

`Reverse recovery time, trr` - Обратное время восстановления
`15` `μs` (по умолчанию)

`Reverse recovery time stretch factor` - Коэффициент растяжения времени обратного восстановления
`3` (по умолчанию)

`Reverse recovery charge, Qrr` - Обратный сбор за восстановление
`1500` `μAs` (по умолчанию)

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