Current-Controlled Switch

Управляемый током переключатель с гистерезисом

Библиотека:
Simscape/Электрический/Дополнительные компоненты/SPICE Passives

Описание

Блок Current-Controlled Switch представляет электрические характеристики коммутатора, состояние которого управляется током через входные порты (controlling current).

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

Переключатель с коротким переходом

В переключателе с коротким переходом переход между состояниями off и on мгновенен:

Когда управляющий ток больше или равен сумме Threshold current, IT и Hysteresis current, IH значений параметров, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное On resistance, RON значению параметров.
Когда управляющий ток меньше, чем значение параметров Threshold current, IT минус значение параметров Hysteresis current, IH, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное Off resistance, ROFF значению параметров.
Когда управляющий ток больше или меньше значение параметров Threshold current, IT на величину, меньшую или равную значению параметров Hysteresis current, IH, ток находится в crossover region, и состояние переключателя остается неизменным.

Примечание

Если значение параметров Hysteresis current, IH меньше 0блок моделирует переключатель переменного сопротивления независимо от значения, которое вы задаете для параметра Switch model.

Переключатель переменного сопротивления

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

Когда Control current for on state, ION больше Control current for off state, IOFF:
- Если управляющий ток больше, чем Control current for on state, ION значения параметров, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное On resistance, RON значению параметров.
- Если управляющий ток меньше, чем Control current for off state, IOFF значения параметров, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное Off resistance, ROFF значению параметров.
- Если управляющий ток больше, чем Control current for off state, IOFF значения параметров или меньше, чем Control current for on state, ION значения параметров, сопротивление определяется:
  
  $R_{s} = \exp [L_{m} + 3 L_{r} (\frac{I_{c} - I_{m}}{2 I_{d}}) - 2 L_{r} (\frac{{(I_{c} - I_{m})}^{3}}{I_{d}^{3}})]$
  где:
  - Rs - сопротивление переключателя.
  - $L_{m} = l n [{(R_{O N} * R_{O F F})}^{\frac{1}{2}}]$ - среднее логарифмическое значений резисторов.
  - $L_{r} = l n (\frac{R_{O N}}{R_{O F F}})$ - логарифмическое отношение значений резисторов.
  - Ic является управляющим током.
  - $I_{m} = \frac{I_{O N} + I_{O F F}}{2}$ - среднее значение управляющих токов.
  - $I_{d} = I_{O N} - I_{O F F}$ - различие между управляющими токами.
Когда Control current for on state, ION меньше Control current for off state, IOFF:
- Если управляющий ток меньше, чем значение параметров Control current for on state, ION, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное On resistance, RON значению параметров.
- Если управляющий ток больше, чем Control current for off state, IOFF значения параметров, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное Off resistance, ROFF значению параметров.
- Если управляющий ток меньше, чем значение параметров Control current for off state, IOFF или больше, чем значение параметров Control current for on state, ION, сопротивление определяется:
  
  $R_{s} = \exp [L_{m} + 3 L_{r} (\frac{I_{c} - I_{m}}{2 I_{d}}) - 2 L_{r} (\frac{{(I_{c} - I_{m})}^{3}}{I_{d}^{3}})]$

Допущения и ограничения

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

Установите On resistance, RON и Off resistance, ROFF значений параметров, чтобы сохранить RON разделенными на ROFF как можно больше, и более 1e+12.
Увеличьте значение параметров Hysteresis current, IH, чтобы уменьшить болтовню переключателей.
Если используется решатель с переменным шагом, уменьшите значение параметров Max step size (в диалоговом окне Configuration Parameters блока).

Примечание
Это увеличивает время симуляции.

Порты

Сохранение

расширить все

`1+` - Положительный входной порт
электрический

Электрический порт сопоставлен с положительным входом управляемого тока.

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

Электрический порт сопоставлен с отрицательным входом управляемого тока.

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

Электрический порт сопоставлен с положительным выходным сигналом управляемого тока.

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

Электрический порт сопоставлен с отрицательным выходным сигналом управляемого тока.

Параметры

расширить все

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

Является ли переход между состоянием включения и током выключения мгновенным или нет. Чтобы смоделировать этот блок как переключатель с переменным сопротивлением, 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, выше которого блок интерпретирует управляющий ток как ВЫСОКИЙ.

Примечание

Управляющий ток должен отличаться от порога тока как минимум на Hysteresis current, IH значения параметров, чтобы изменить состояние переключателя.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Abrupt transition after delay.

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

Величина, на которую управляющий ток должен превысить или опуститься ниже значения параметров Threshold current, IT, чтобы изменить состояние переключателя.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Abrupt transition after delay.

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

Переключите ток управления для включённого состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Smooth transition between Ion and Ioff.

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

Переключите ток управления для выключенного состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Smooth transition between Ion and Ioff.

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

Сопротивление переключателя при его закрытии.

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

Является ли автоматическое вычисление выключенного сопротивления этого переключателя следующим 1/GMIN.

Примечание

Значение параллельной проводимости, GMIN, зависит от того, содержит ли ваша модель блок Environment Parameters.

По умолчанию GMIN соответствует параметру GMIN блока Environment Parameters, значение по умолчанию которого является 1e-12. Чтобы изменить GMIN, добавьте блок Environment Parameters к модели и установите параметр GMIN на желаемое значение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Abrupt transition after delay.

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

Сопротивление переключателя, когда он открыт.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, либо:

Установите Switch model значение Abrupt transition after delay и Use 1/GMIN as Off resistance к No. Значение по умолчанию 1e12.
Установите Switch model значение Smooth transition between Ion and Ioff. Значение по умолчанию 1e6.

, .

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

Задержка, после которой происходит переход коммутатора.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model равным Abrupt transition after delay.

Документация

Current-Controlled Switch

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 Switch
`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` - Управляйте током для включенного состояния
`1e-3` `A` (по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

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

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

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Simscape Electrical документация

Поддержка

Документация

Current-Controlled Switch

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 Switch 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 - Управляйте током для включенного состояния 1e-3 A (по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

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

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

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Simscape Electrical документация

Поддержка

`1+` - Положительный входной порт
электрический

`1-` - Отрицательный входной порт
электрический

`2+` - Положительный выходной порт
электрический

`2-` - Отрицательный выходной порт
электрический

`Switch model` - Модель Switch
`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` - Управляйте током для включенного состояния
`1e-3` `A` (по умолчанию)

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

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

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

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

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

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®