Реализуйте модель MOSFET
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника
Металлооксидный полупроводниковый полупроводниковый транзистор (МОП-транзистор) является полупроводниковым устройством, управляемым сигналом затвора (g > 0). Устройство MOSFET соединено параллельно с внутренним диодом, который включается, когда устройство MOSFET смещено назад (Vds < 0), и не подается сигнал управления ключами (g = 0). Модель моделируется идеальным ключом, управляемым логическим сигналом (g > 0 или g = 0), с диодом, соединенным параллельно.
Устройство MOSFET включается, когда на вход затвора подается положительный сигнал (g > 0), положительное или отрицательное напряжение источника стока. Если на вход затвора не подается сигнал (g = 0), только внутренний диод проводит, когда напряжение превышает его прямое напряжение Vf.
При положительном или отрицательном токе, протекающем через устройство, MOSFET выключается, когда вход затвора становится 0. Если ток I отрицателен и течёт во внутреннем диоде (нет сигнала управления ключами или g = 0), переключатель отключается, когда ток I становится 0.
Напряжение включения Vds изменяется:
Vds = Ron * I, когда положительный сигнал подается на вход затвора.
Vds = Rd * I-Vf + Lon * dI/dt, когда антипараллельный диод работает (нет сигнала управления ключами).
Индуктивность Lon-диода доступна только с непрерывной моделью. Для большинства приложений Lon должен быть установлен на нуль как для непрерывных, так и для дискретных моделей.
Блок MOSFET также содержит последовательную схему Rs-Cs, которая может быть соединена параллельно с MOSFET (между узлами d и s).
Внутреннее сопротивление Рон, в омах (В). По умолчанию это 0.1. Параметр Resistance Ron не может быть установлен на 0 когда параметру Inductance Lon задано значение 0.
Внутренняя индуктивность Lon, у генри (H). По умолчанию это 0. Параметр Inductance Lon обычно устанавливается на 0 кроме тех случаев, когда параметру Resistance Ron задано значение 0.
Внутреннее сопротивление внутреннего диода, в омах (И). По умолчанию это 0.01.
Прямое напряжение внутреннего диода, в вольтах (V). По умолчанию это 0.
Можно задать начальный ток, протекающий в устройстве MOSFET. Обычно для него задано значение 0 в порядок начать симуляцию с блокированным устройством. По умолчанию это 0.
Если для параметра Initial current IC задано значение, больше 0статический расчет рассматривает начальный статус МОП-транзистора как закрытый. Инициализация всех состояний силового электронного преобразователя является сложной задачей. Поэтому эта опция полезна только с простыми схемами.
Сопротивление снюббера, в омах (И). По умолчанию это 1e5. Установите параметр сопротивления Snubber Rs равным inf чтобы исключить snubber из модели.
Демпфирующая емкость, в фарадах (F). По умолчанию это inf . Установите параметр Емкость Snubber Cs равным 0 чтобы устранить snubber, или чтобы inf чтобы получить сопротивление snubber.
Если выбран, добавьте Simulink® выход на блок, возвращающий ток и напряжение MOSFET. Выбран параметр по умолчанию.
gСигнал Simulink для управления открытием и закрытием MOSFET.
mВыход Simulink блока является вектором, содержащим 2 сигнала. Можно демультиплексировать эти сигналы с помощью блока Bus Selector, предоставленного в библиотеке Simulink.
Сигнал | Определение | Модули |
|---|---|---|
1 | Ток МОП-транзистора | A |
2 | Напряжение МОП-транзистора | V |
Блок MOSFET реализует макро- модель реального устройства MOSFET. Он не учитывает ни геометрию устройства, ни сложные физические процессы [1].
В зависимости от значения индуктивности Lon, MOSFET моделируется или как источник тока (Lon > 0) или как переменная топологическая схема (Lon = 0). Блок MOSFET не может быть соединен последовательно с индуктором, источником тока или разомкнутой схемой, если не используется его сглаживающая схема.
Индуктивность Lon вынуждена к 0, если вы принимаете решение дискретизировать свою схему.
[1] Mohan, N., T.M. Undeland, and W.P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1995 год.
Диод, GTO, Идеальный Переключатель, Трехуровневый Мост, Тиристор, Универсальный Мост