Выключатель, управляемый напряжением

Управляемый напряжением переключатель с гистерезисом

Библиотека:
Simscape/Electrical/Дополнительные компоненты/SPICE Пассивы

Описание

Блок управляемого напряжением переключателя представляет электрические характеристики переключателя, состояние которого контролируется напряжением на входных портах (управляющее напряжение).

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 Von and Voff. 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 управляющее напряжение больше или равно сумме порогового напряжения, напряжения VT и гистерезиса, значений параметров VH, переключатель замкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
Когда управляющее напряжение меньше порогового напряжения, значение параметра VT минус напряжение гистерезиса, значение параметра VH, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное сопротивлению Off, значение параметра ROFF.
Когда управляющее напряжение больше или меньше порогового напряжения, значение параметра VT на величину, меньшую или равную напряжению Гистерезиса, значению параметра VH, напряжение находится в области пересечения, и состояние переключателя остается неизменным.

Примечание

Если напряжение Гистерезиса, значение параметра VH 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:

Когда управляющее напряжение для включенного состояния, VON больше, чем управляющее напряжение для выключенного состояния, VOFF:
- Если управляющее напряжение больше, чем управляющее напряжение для состояния включения, значение параметра VON, переключатель замкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
- Если управляющее напряжение меньше управляющего напряжения для выключенного состояния, значение параметра VOFF, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра Off, ROFF.
- Если управляющее напряжение больше, чем управляющее напряжение для выключенного состояния, значение параметра VOFF или меньше, чем управляющее напряжение для включенного состояния, значение параметра VON, сопротивление определяется:
  
  $_{Rs} = \exp_{} [{Lm}_{} + \frac{_{} {3Lr}_{}}{(_{Vc}} -_{} \frac{{Vm2Vd}_{)} -_{}^{}}{{2Lr}_{}^{(}} ($ Vc − Vm) 3Vd3)]
  где:
  - Rs - сопротивление переключателя.
  - $_{Lm} = {ln_{[(}_{RON *}}^{\frac{}{}}$ ROFF) 12] - среднее логарифмическое значений резистора.
  - $_{Lr} = \frac{\ln_{(}}{_{}}$ RONROFF) - логарифмическое отношение значений резисторов.
  - Vc - управляющее напряжение.
  - $_{VM} \frac{=_{} {VON}_{+}}{}$ VOFF2 - среднее из управляющих напряжений.
  - $_{Vd} =_{} {VON}_{-}$ VOFF - разность между управляющими напряжениями.
Когда управляющее напряжение для включенного состояния, VON меньше управляющего напряжения для выключенного состояния, VOFF:
- Если управляющее напряжение меньше управляющего напряжения для состояния on, значение параметра VON, переключатель замкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра On, RON.
- Если управляющее напряжение больше, чем управляющее напряжение для выключенного состояния, значение параметра VOFF, переключатель разомкнут и имеет сопротивление, равное значению параметра Off, ROFF.
- Если управляющее напряжение меньше управляющего напряжения для выключенного состояния, значения параметра VOFF или больше управляющего напряжения для включенного состояния, значения параметра VON, сопротивление определяется:
  
  $_{Rs} = \exp_{} [{Lm}_{} + \frac{_{} {3Lr}_{}}{(_{Ic}} -_{} \frac{{Im2Id}_{)} -_{}^{}}{{2Lr}_{}^{(}} ($ 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 напряжение гистерезиса, значение параметра VH 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 порт экономии, связанный с положительным входом переключателя, управляемого напряжением.

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

Электрический порт экономии, связанный с отрицательным входом переключателя, управляемого напряжением.

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

Электрический порт экономии, связанный с положительным выходом переключателя, управляемого напряжением.

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

Электрический порт экономии, связанный с отрицательным выходом переключателя, управляемого напряжением.

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 voltage, VT` - Пороговое напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

Напряжение, выше которого блок интерпретирует управляющее напряжение как ВЫСОКОЕ.

Примечание

Управляющее напряжение должно отличаться от порогового напряжения по меньшей мере на значение параметра Гистерезиса, VH для изменения состояния переключателя.

Зависимости

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

`Hysteresis voltage, VH` - Гистерезисное напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

Величина, на которую управляющее напряжение должно превышать или опускаться ниже порогового напряжения, значения параметра VT для изменения состояния переключателя.

Зависимости

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

`Control voltage for on state, VON` - Управляющее напряжение для включенного состояния
`1e-3` `V` (по умолчанию)

Переключите управляющее напряжение для включенного состояния.

Зависимости

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

`Control voltage for off state, IOFF` - Управляющее напряжение для выключенного состояния
`0` `V` (по умолчанию)

Переключите управляющее напряжение в выключенное состояние.

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 Von and Voff. 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

Переключатель, управляемый током | Параметры среды

Документация

Выключатель, управляемый напряжением

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 voltage, VT` - Пороговое напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

Зависимости

`Hysteresis voltage, VH` - Гистерезисное напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

Зависимости

`Control voltage for on state, VON` - Управляющее напряжение для включенного состояния
`1e-3` `V` (по умолчанию)

Зависимости

`Control voltage for off state, IOFF` - Управляющее напряжение для выключенного состояния
`0` `V` (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

Выключатель, управляемый напряжением

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 voltage, VT - Пороговое напряжение 0 V (по умолчанию)

Зависимости

Hysteresis voltage, VH - Гистерезисное напряжение 0 V (по умолчанию)

Зависимости

Control voltage for on state, VON - Управляющее напряжение для включенного состояния 1e-3 V (по умолчанию)

Зависимости

Control voltage for off state, IOFF - Управляющее напряжение для выключенного состояния 0 V (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 voltage, VT` - Пороговое напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

`Hysteresis voltage, VH` - Гистерезисное напряжение
`0` `V` (по умолчанию)

`Control voltage for on state, VON` - Управляющее напряжение для включенного состояния
`1e-3` `V` (по умолчанию)

`Control voltage for off state, IOFF` - Управляющее напряжение для выключенного состояния
`0` `V` (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™