Current-Controlled Switch

Управляемый током переключатель с гистерезисом

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape/Электрический/Дополнительные компоненты/SPICE Passives

  • Current-Controlled Switch block

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:

      Rs=exp[Lm+3Lr(Ic−Im2Id)−2Lr((Ic−Im)3Id3)]

      где:

      • Rs - сопротивление переключателя.

      • Lm=ln[(RON*ROFF)12] - среднее логарифмическое значений резисторов.

      • Lr=ln(RONROFF) - логарифмическое отношение значений резисторов.

      • Ic является управляющим током.

      • Im=ION+IOFF2 - среднее значение управляющих токов.

      • Id=ION−IOFF - 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:

      Rs=exp[Lm+3Lr(Ic−Im2Id)−2Lr((Ic−Im)3Id3)]

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

Электрический порт сопоставлен с положительным входом управляемого тока.

Электрический порт сопоставлен с отрицательным входом управляемого тока.

Электрический порт сопоставлен с положительным выходным сигналом управляемого тока.

Электрический порт сопоставлен с отрицательным выходным сигналом управляемого тока.

Параметры

расширить все

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.

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.

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.

Переключите ток управления для включённого состояния.

Зависимости

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

Переключите ток управления для выключенного состояния.

Зависимости

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

Сопротивление переключателя при его закрытии.

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.

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.

, .

Задержка, после которой происходит переход коммутатора.

Зависимости

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

Расширенные возможности

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

.

См. также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Введенный в R2009a

Simscape Electrical документация

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте