Diode

Кусочно-экспоненциальный диод

Библиотека:
Simscape/Электрический/Полупроводники и конвертеры

Описание

Блок Diode может представлять либо кусочно-линейный диод, экспоненциальный диод или диод с табличной кривой I-V.

Кусочно-линейный диод

Кусочная линейная диодная модель - та же модель как Simscape™ > Foundation Library> Electrical> Electrical Elements> Diode блок со сложением фиксированной емкости соединения и дополнительной динамики обвинения. Если прямое напряжение диода превышает значение, заданное в параметре Forward voltage, диод ведет себя как линейный резистор с сопротивлением, заданным в параметре On resistance. В противном случае диод ведет себя как линейный резистор с малой проводимостью, заданной в параметре Off conductance. Нулевое напряжение на диоде приводит к нулевому течению тока.

Экспоненциальный диод

Экспоненциальная модель диода представляет следующее соотношение между I тока диода и V напряжения диода:

$\begin{array}{l} I = I S \cdot (e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}} - 1) V > - B V \\ I = - I S \cdot (e^{\frac{- q (V + V z)}{k T_{m 1}}} - e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}) V \leq - B V \end{array}$

где:

q - элементарный заряд электрона (1. 602176e-19 кулонов).
k - константа Больцмана (1.3806503e-23 J/K).
BV - Reverse breakdown voltage значение параметров.
N - коэффициент выбросов.
IS - ток насыщения.
_Tm1 - температура, при которой заданы диодные параметры, заданная Measurement temperature значением параметров.

Когда (q V / <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> )> 80, блок заменяет $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V/ N k _Tm1- 79) e⁸⁰, который соответствует градиенту диодного тока в (q V / <reservedrangesplaceholder7> <reservedrangesplaceholder6> <reservedrangesplaceholder5> ) = 80 и экстраполирует линейно. Когда (q V / <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0>) <-79, блок заменяет $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V/ N k _Tm1+ 80) e^–79, который также соответствует градиенту и экстраполируется линейно. Типичные электрические цепи не достигают этих экстремальных значений. Блок обеспечивает эту линейную экстраполяцию, чтобы помочь сходимости при решении ограничений во время симуляции.

Когда вы выбираете Use parameters IS and N для параметра Parameterization вы задаете диод с точки зрения параметров Saturation current IS и Emission coefficient N. Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization вы задаете две точки измерения напряжения и тока на диодной кривой I-V, и блок выводит IS и N значения. Затем блок вычисляет IS и N следующим образом:

$N = ((V_{1} - V_{2}) / V_{t}) / (\log (I_{1}) - \log (I_{2}))$
$IS = (I_{1} / (\exp (V_{1} / (N V_{t})) - 1) + I_{2} / (\exp (V_{2} / (N V_{t})) - 1)) / 2$

где:

_Vt = <reservedrangesplaceholder2> <reservedrangesplaceholder1> / q.
_V1 и _V2 являются значениями в векторе Voltages [V1 V2].
_I1 и _I2 являются значениями в векторе Currents [I1 I2].

Когда вы выбираете Use an I-V data point and IS для параметра Parameterization, затем блок вычисляет N следующим образом:

$N = V_{1} / (V_{t} \log (\frac{I_{1}}{I S} + 1))$

Когда вы выбираете Use an I-V data point and N для параметра Parameterization, затем блок вычисляет IS следующим образом:

$I S = I_{1} / (\exp (V_{1} / (N V_{t}) - 1))$

Табличный диод

Чтобы смоделировать сведенный в таблицу диод, установите параметр Diode model равным Tabulated I-V curve. Этот рисунок показывает реализацию табличной опции диода:

При выборе этой параметризации необходимо предоставить данные только для прямого смещения. Если диод смещен назад, он моделируется как постоянная проводимость вне состояния, заданная в параметре Off conductance. Значение Off conductance должно быть меньше градиента прямой кривой I-V для малых положительных напряжений.

Блок реализует диод с помощью опции сплайна-интерполяции. Если диод превышает заданные табличные данные области значений, блок использует метод линейной экстраполяции в последней точке данных тока напряжения.

Примечание

Сведенный в таблицу диод не моделирует обратное разбиение.

Емкость соединения

Блок предоставляет опцию включения соединительной емкости:

Когда вы выбираете Include fixed or zero junction capacitance для параметра Parameterization емкость фиксирована.
Когда вы выбираете Use parameters CJO, VJ, M & FC для параметра Parameterization, блок использует коэффициенты CJO, VJ, M и FC, чтобы вычислить соединительную емкость, которая зависит от напряжения соединения.
Когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Parameterization блок использует три значения емкости на C-V емкостной кривой для оценки CJO, VJ и M и использует эти значения с заданным значением FC для вычисления соединительной емкости, которая зависит от напряжения соединения. Блок вычисляет CJO, VJ и M следующим образом:
- $C J 0 = C_{1} {((V_{R 2} - V_{R 1}) / (V_{R 2} - V_{R 1} {(C_{2} / C_{1})}^{- 1 / M}))}^{M}$
- $V J = - (- V_{R 2} {(C_{1} / C_{2})}^{- 1 / M} + V_{R 1}) / (1 - {(C_{1} / C_{2})}^{- 1 / M})$
- $M = \log (C_{3} / C_{2}) / \log (V_{R 2} / V_{R 3})$
где:
- _VR1, _VR2 и _VR3 являются значениями в векторе Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3].
- _C1, _C2 и _C3 являются значениями в векторе Corresponding capacitances [C1 C2 C3].
Противоположные напряжения смещения (заданные как положительные значения) должны удовлетворять _VR3 > _VR2 > _VR1. Это означает, что емкости должны удовлетворять _C1 > _C2 > _C3 так как обратное смещение расширяет область истощения и, следовательно, уменьшает емкость. Нарушение этих неравенств приводит к ошибке. Напряжения _VR2 и _VR3 должны быть хорошо удалены от VJ потенциала Соединения. _VR1 напряжения должна быть меньше, чем VJ потенциала Соединения, с типичным значением для _VR1 0,1 В.

Зависимая от напряжения соединительная емкость определяется в терминах накопления заряда конденсатора _Qj как:

Для V < FC· VJ:

$Q_{j} = C J 0 \cdot (V J / (M - 1)) \cdot ({(1 - V / V J)}^{1 - M} - 1)$
Для V ≥ FC· VJ:

$Q_{j} = C J 0 \cdot F_{1} + (C J 0 / F_{2}) \cdot (F_{3} \cdot (V - F C \cdot V J) + 0.5 (M / V J) \cdot (V^{2} - {(F C \cdot V J)}^{2}))$

где:

$F_{1} = (V J / (1 - M)) \cdot (1 - {(1 - F C)}^{1 - M}))$
$F_{2} = {(1 - F C)}^{1 + M}))$
$F_{3} = 1 - F C \cdot (1 + M)$

Эти уравнения те же, что и в [2], за исключением того, что температурная зависимость VJ и FC не моделируется.

Динамика заряда

Для таких приложений, как коммутационные диоды, может быть важно смоделировать динамику заряда диода. Когда смещенный вперед диод имеет обратное напряжение, приложенное к нему, это требует времени, чтобы заряд рассеивается и, следовательно, чтобы диод повернул. Время, затраченное на выключение диода, захватывается в основном параметром транзитного времени. Когда диод отключен, любой оставшийся заряд затем рассеивается, скорость, с которой это происходит, определяется временем жизни носителя.

Блок Diode использует модель Lauritzen и Ma [3], чтобы захватить эти эффекты. Это определяющие уравнения.

i = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}}

(1)

\frac{d q_{M}}{d t} + \frac{q_{M}}{τ} - \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}} = 0

(2)

q_{E} = (τ + T_{M}) i

(3)

где:

i - ток диода.
_qE - соединительный заряд.
_qM - общая сохраненная стоимость.
_TM - время транзита.
τ - срок службы несущей.
_vD - напряжение на диоде.
_vF - диодное прямое напряжение.
R - диод на сопротивлении.
G - диод, отключенный от проводимости.

Этот рисунок показывает типовую характеристику тока обратного режима для диодного устройства.

где:

_iRM является пиковым обратным током.
_iF - стартовый прямой ток при измерении _iRM.
a - скорость изменения тока при измерении _iRM.
_trr - время обратного восстановления.

Таблицы данных для значений диодов для пикового обратного тока для начального прямого тока и постоянной скорости изменения тока. В табличных данных также могут быть указаны значения времени обратного восстановления и общего расхода на восстановление.

Как блок вычисляет _TM и Tau

Блок вычисляет время транзита _TM и время жизни перевозчика τ основываясь на значениях, которые вы вводите для параметров Charge Dynamics. Блок использует _TM и τ, чтобы решить уравнения динамики заряда 1, 2 и 3.

Во время начального падения тока в обратном режиме диод все еще включен, и скорость изменения тока определяется внешней схемой тестирования.

Во-первых, блок использует уравнение 1, чтобы выполнить это вычисление.

i_{F} + a t = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}}

(4)

Затем уравнение 4 заменяется уравнением 2.

\frac{d q_{M}}{d t} + \frac{q_{M}}{τ} = i_{F} + a t

(5)

Затем он решает уравнение 5 для _qM,

q_{M} = i_{F} τ - a τ^{2} + \frac{k}{\exp (\frac{t}{τ})} + a τ t,

(6)

где k является константой.

Когда t меньше нуля, i = _iF и _qM = _τiF, потому что система находится в установившемся состоянии.

Подстановка этих отношений в уравнение 6 и решение уравнения приводит k = a,².

Поэтому,

q_{M} = i_{F} τ + a τ^{2} (\frac{1}{\exp (\frac{t}{τ})} - 1) + a τ t .

(7)

В момент времени t = _ts, ток _iRM, и _qE заряда соединения равен нулю.

Блок подставляет эти значения в уравнение 1.

i_{R M} = \frac{- q_{M}}{T_{M}}

(8)

Блок переставляет уравнение 8 для решения _qM и подставляет результат в уравнение 7.

- T_{M} i_{R M} = i_{F} τ + a τ^{2} (\frac{1}{\exp (\frac{t_{s}}{τ})} - 1) + a τ t_{s}

(9)

Затем блок выражает _ts времени с точки зрения _iRM, _iF и a.

t_{s} = \frac{i_{R M} - i_{F}}{a}

(10)

Рассмотрим восстановление диода, то есть, когда t > _ts. Диод смещен назад, и ток и соединительный заряд фактически равны нулю.

Ток задан этим уравнением.

i = i_{R M} exp[\frac{- (t - t_{s})}{τ_{r r}}],

(11)

где:

\frac{1}{τ_{r r}} = \frac{1}{τ} + \frac{1}{T_{M}} .

(12)

Теперь блок связывает выражение в уравнении 12 со временем обратного восстановления _trr.

Когда $t = \frac{i_{R M}}{a} + t_{r r},$ ток $\frac{i_{R M}}{10} .$

Поэтому,

\exp (- \frac{t - t_{s}}{τ_{r r}}) = 0.1

(13)

t_{r r} = τ_{r r} \log (10) + \frac{i_{R M}}{a} .

(14)

Блок использует уравнения 9 и 14, чтобы вычислить значения для _TM и τ. Вычисление использует итеративную схему из-за экспоненциального члена в Уравнении 9.

Альтернативы непосредственному указанию _trr

В дополнение к тому, что вы можете задавать время обратного восстановления _trr непосредственно, блок поддерживает две альтернативные параметризации. Блок может вывести _trr из любого из следующих параметров:

Обратный коэффициент растяжения времени восстановления λ
Противоположное _Qrr затрат на восстановление, когда таблица данных задает это значение вместо времени обратного восстановления.

Связь между коэффициентом растяжения λ и _trr времени обратного восстановления выражается уравнением

$λ = \frac{t_{r r} a}{i_{R M}} .$

Время обратного восстановления должно быть больше $\frac{i_{R M}}{a}$ и типичным значением является $3 (\frac{i_{R M}}{a}) .$

Поэтому типовое значение для λ - 3. λ должно быть больше 1.

Обратный регенерирующий заряд _Qrr является интегралом с течением времени обратного тока от точки, где ток становится отрицательным, пока он не распадается обратно в нуль.

Начальный заряд, ко времени _ts (как показано на рисунке), выражается этим уравнением:

Q_{s} = \frac{1}{2} (- i_{R M}) \frac{i_{R M}}{a} .

(15)

Интегрирование уравнения 11 дает заряд между временем _ts и inf. этот заряд равен

$τ_{r r} i_{R M} .$

Поэтому полный обратный заряд восстановления задается этим уравнением:

Q_{r r} = - \frac{i_{R M}^{2}}{2 a} + τ_{r r} i_{R M} .

(16)

Перестройка уравнения 16 для решения _τrr и подстановка результата в уравнение 14 приводит уравнение, которое выражает _trr в терминах _Qrr:

$t_{r r} = (\frac{Q_{r r}}{i_{R M}} + \frac{i_{R M}}{2 a}) \log (10) + \frac{i_{R M}}{a} .$

Динамика заряда с отказами

Когда устройство неисправно, блок Diode вычисляет заряд соединения как

$q_{E} = (τ + T_{M}) i_{d i o d e},$

где:

_idiode - ток диода без модели заряда.
_qE - соединительный заряд.
_TM - время транзита.
τ - срок службы несущей.

Это уравнение затем задает значение диодного тока:

$\begin{array}{l} \frac{d q_{M}}{d t} + \frac{q_{M}}{τ} - \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}} = 0 \\ i = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}} Q_{s c a l e} - (Q_{s c a l e} - 1) i_{d i o d e} \end{array}$

где:

i - ток диода.
_qM - общая сохраненная стоимость.
_Qscale - текущее значение коэффициента заряда.

Температурная зависимость

Поведение по умолчанию для блока Diode заключается в том, что зависимость от температуры не моделируется, и устройство моделируется при температуре, для которой вы обеспечиваете параметры блоков. Экспоненциальная диодная модель содержит несколько опции для моделирования зависимости зависимости ток-напряжение диода от температуры во время симуляции. Температурная зависимость соединительной емкости не моделируется, потому что она имеет намного меньший эффект.

При включении температурной зависимости диод, определяющий уравнение, остается неизменным. Значение температуры измерения, _Tm1, заменяется температурой симуляции, _Ts. Ток насыщения, IS, становится функцией от температуры согласно следующему уравнению:

$I S_{T s} = I S_{T m 1} \cdot {(T_{s} / T_{m 1})}^{X T I / N} \cdot \exp (- \frac{E G}{N k T_{s}} (1 - T_{s} / T_{m 1}))$

где:

_Tm1 - температура, при которой заданы диодные параметры, заданная Measurement temperature значением параметров.
_Ts - температура симуляции.
_ISTm1 - ток насыщения при температуре измерения.
_ISTs - ток насыщения при температуре симуляции. Это текущее значение насыщения, используемое в стандартном диодном уравнении, когда моделируется температурная зависимость.
EG - энергетическая погрешность для полупроводникового типа, измеренная в джоулах (J). Значение кремния обычно принимается равным 1.11 эВ, где 1 эВ равен 1.602e-19.
XTI - показатель температуры тока насыщения. Обычно это устанавливается на 3,0 для pn-соединительных диодов и 2.0 для диодов с барьером Шоттки.
N - коэффициент выбросов.
k - константа Больцмана (1.3806503e-23 J/K).

Соответствующие значения для XTI и EG зависят от типа диода и используемого полупроводникового материала. Значения по умолчанию для конкретных типов материалов и типов диодов фиксируют приблизительное поведение с температурой. Блок предоставляет значения по умолчанию для распространенных типов диодов.

На практике значения XTI и EG нуждаются в настройке, чтобы смоделировать точное поведение конкретного диода. Некоторые производители цитируют эти настроенные значения в списке SPICE Netlist, и можно считать соответствующие значения. В противном случае можно определить улучшенные оценки для EG с помощью заданной таблицей данных точки данных о напряжении тока при более высокой температуре. Блок предоставляет опцию параметризации для этого. Это также дает опцию задать ток насыщения при более высокой температуре _ISTm2 непосредственно.

Можно также настроить значения XTI и EG себя, чтобы соответствовать лабораторным данным для вашего конкретного устройства. Вы можете использовать Simulink^® Разработайте Optimization™ программное обеспечение, чтобы помочь настроить значения для XTI и EG.

Внимание

Поведение температуры устройства также зависит от коэффициента выбросов. Неподходящее значение коэффициента излучения может дать неправильную температурную зависимость, потому что ток насыщения является функцией от отношения EG к N.

Если задано конечное напряжение обратного пробоя (BV), то значение обратного BV модулируется коэффициентом обратной пробои TCV (заданным с помощью параметра Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT):

_BVTs = _BVTm1 – TCV · (_Ts – _Tm1)

(17)

Ошибки

Блок Diode позволяет вам смоделировать три типа отказов:

Open - Отказ из-за выгорания металлизации.
Short - Отказ из-за пробивки.
Parameter shift - Отказ из-за старения.

Блок может вызвать события отказа:

В определенное время
Когда предел тока, предел напряжения или предел температуры превышены на больше, чем определенный временной интервал

Можно включать или отключать эти триггерные механизмы отдельно, или использовать их вместе, если в симуляции требуется несколько триггерных механизмов. Когда включено несколько механизмов, первый механизм запуска отказа имеет приоритет. Другими словами, компонент отказывает не более одного раза за симуляцию.

Можно также выбрать, выдавать ли значения при возникновении отказа, используя параметр Reporting when a fault occurs. Утверждение может принимать форму предупреждения или ошибки. По умолчанию блок не выдает значения.

Варианты моделирования

Блок обеспечивает вариант теплового моделирования. Чтобы выбрать вариант, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели. В контекстном меню выберите Simscape > Block choices, а затем один из следующих вариантов:

No thermal port - Этот вариант не моделирует генерацию тепла в устройстве. Этот вариант является вариантом по умолчанию.
Show thermal port - Этот вариант содержит тепловой порт, который позволяет вам смоделировать тепло, которое генерируют потери проводимости. Для вычислительной эффективности тепловое состояние не влияет на электрическое поведение блока. Тепловой порт по умолчанию скрыт. При выборе теплового варианта блока появляется тепловой порт.

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы открыть тепловой порт, щелкните правой кнопкой мыши блок в модели, а затем из контекстного меню выберите Simscape > Block choices > Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт, H на значке блока, и отображает параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты сгенерированного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и о параметрах Thermal Port, смотрите Симуляция Термальных эффектов в Полупроводниках.

Переменные

Используйте Variables раздел блочного интерфейса, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Допущения и ограничения

Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization выберите пару напряжений около напряжения включения диода. Как правило, это находится в области значений от 0,05 до 1 В. Использование значений за пределами этой области может привести к численным проблемам и плохим оценкам для IS и N.
Блок не учитывает зависящие от температуры эффекты на емкость соединения.
Вам может потребоваться использовать ненулевое омическое сопротивление и значения емкости соединения, чтобы предотвратить числовые проблемы моделирования, но симуляция может выполняться быстрее с этими значениями, установленными на нуль.
Вы не можете использовать Tabulated I-V curve параметризация для моделирования обратной разбивки.

Порты

Сохранение

расширить все

`+` - Положительный терминал
электрический

Электрический порт сопоставлен с анодом.

`-` - Отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сопоставлен с катодом.

`H` - Тепловой порт
тепловой

Тепловой порт. Тепловой порт является необязательным и по умолчанию скрыт. Чтобы включить этот порт, выберите вариант, который включает тепловой порт.

Параметры

расширить все

Главный

`Diode model` - Модель диода
`Piecewise Linear` (по умолчанию) | `Exponential` | `Tabulated I-V curve`

Выберите одну из следующих моделей диодов:

Piecewise Linear - Используйте кусочно-линейную модель для диода, как описано в Piecewise Linear Diode. Это метод по умолчанию.
Exponential - Используйте стандартную экспоненциальную модель для диода, как описано в Exponential Diode.
Tabulated I-V curve - Используйте табличные данные I-V прямого смещения плюс фиксированное обратное смещение от проводимости, как описано в табличном диоде.

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

Минимальное напряжение, которое необходимо приложить, чтобы диод стал смещенным вперед.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Piecewise linear.

`On resistance` - На сопротивлении
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление диода, когда он смещен вперед.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Piecewise linear.

`Off conductance` - Отключенная проводимость
`1e-8` `1/Ohm` (по умолчанию)

Проводимость диода, когда он смещен назад.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Piecewise linear или Tabulated I-V curve.

`Parameterization` - Параметризация модели
`Use two I-V curve data points` (по умолчанию) | `Use parameters IS and N` | `Use an I-V data point and IS` | `Use an I-V data point and N`

Выберите один из следующих методов параметризации модели:

Use two I-V curve data points - Задайте измеренные данные в двух точках на диоде I-V кривой. Это метод по умолчанию.
Use parameters IS and N - Задайте ток насыщения и коэффициент излучения.
Use an I-V data point and IS - Задайте измеренные данные в одной точке на диоде I-V кривой в комбинации с током насыщения.
Use an I-V data point and N - Укажите измеренные данные в одной точке на диоде I-V кривой в сочетании с коэффициентом выбросов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential.

`Currents [I1 I2]` - Вектор текущих значений в двух точках
`[.0137, .545]` `A` (по умолчанию)

Вектор текущих значений в двух точках на диоде I-V кривой, которую блок использует для вычисления IS и N.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential и Parameterization к Use two I-V curve data points.

`Voltages [V1 V2]` - Вектор значений напряжения в двух точках
`[.6, .7]` `V` (по умолчанию)

Вектор значений напряжения в двух точках на диоде I-V кривой, которую блок использует для вычисления IS и N.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential и Parameterization к Use two I-V curve data points.

`Saturation current, IS` - Ток насыщения
`1e-12` `A` (по умолчанию)

Величина тока, к которому идеальное диодное уравнение приближается асимптотически при очень больших уровнях обратного смещения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential и Parameterization к Use parameters IS and N или Use an I-V data point and IS.

`Emission coefficient, N` - Коэффициент излучения диода
`1` (по умолчанию)

Коэффициент излучения диода или коэффициент идеальности.

Зависимости

`Current I1` - Текущее значение
`0.0137` `A` (по умолчанию)

Текущее значение в точке на диодной кривой I-V, которую блок использует для вычислений. В зависимости от значения Parameterization, блок использует этот параметр для вычисления N или IS.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential и Parameterization к Use an I-V data point and IS или Use an I-V data point and N.

`Voltage V1` - Значение напряжения
`0.6` `V` (по умолчанию)

Значение напряжения в точке на диодной кривой I-V, которую блок использует для вычислений.

Зависимости

`Ohmic resistance, RS` - Омическое сопротивление
`0` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление последовательного диодного соединения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Exponential.

`Measurement temperature` - Температура измерения
`25` `degC` (по умолчанию)

Температурный _Tm1, при котором измеряли IS или кривую I-V.

`Forward currents, If(Tj,Vf)` - Вектор прямых токов
`[.07, .12, .19, 1.75, 4.24, 7.32, 11.2; .16, .3, .72, 2.14, 4.02, 6.35, 9.12]` `A` (по умолчанию) | неотрицательный вектор

Передние токи. Этот параметр должен быть вектором как минимум трех неотрицательных элементов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Tabulated I-V curve.

`Junction temperatures, Tj` - Вектор температур соединений
`[25, 125]` `degC` (по умолчанию)

Вектор температур соединений.

Если размер вектора равен 1характеристики диода не зависят от температуры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Tabulated I-V curve.

`Forward voltages, Vf` - Вектор прямых напряжений
`[.5, .7, .9, 1.3, 1.7, 2.1, 2.5]` `V` (по умолчанию)

Вектор прямых напряжений. Этот параметр должен быть вектором как минимум трех неотрицательных значений.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Tabulated I-V curve.

`Number of series diodes` - Количество диодов, соединенных последовательно
`1` (по умолчанию)

Количество диодов, соединенных последовательно между + и – портами блоков. Несколько диодов не моделируются. Скорее каждый диод имеет все величины, связанные с напряжением, масштабированные на коэффициент, который вы задаете.

`Number of parallel diodes` - Количество параллельных диодов
`1` (по умолчанию)

Количество параллельных диодов или количество параллельных путей, образованных последовательно связанными диодами, между + и – портами блоков. Несколько диодов не моделируются. Скорее, каждый диод имеет все связанные с током величины, масштабированные на коэффициент, который вы задаете.

Расстройство

`Zener resistance` - Сопротивление зенера
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

Сопротивление диода, когда напряжение меньше Reverse breakdown voltage значения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Piecewise linear.

`Reverse breakdown voltage` - Обратное напряжение пробоя
`inf` `V` (по умолчанию)

Противоположное напряжение, ниже которого можно смоделировать быстрое увеличение проводимости, которое происходит при пробое диода. Значение по умолчанию Inf V, который эффективно опускает обратную разбивку из модели.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model равным Piecewise linear или Exponential.

Емкость

`Parameterization` - Моделирование емкости соединения
`Fixed or zero junction capacitance` (по умолчанию) | `Use C-V curve data points` | `Use parameters CJ0, VJ, M & FC`

Метод моделирования соединительной емкости:

Fixed or zero junction capacitance - Моделируйте соединительную емкость как фиксированное значение.
Use C-V curve data points - Задайте измеренные данные в трех точках на диоде C-V кривой.
Use parameters CJ0, VJ, M & FC - Задайте емкость соединения с нулевым смещением, потенциал соединения, коэффициент градиента и коэффициент емкости истощения прямого смещения.

`Junction capacitance` - Соединительная емкость
`5` `pF` (по умолчанию)

Фиксированное значение емкости соединения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Fixed or zero junction capacitance.

`Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3]` - Вектор значений напряжения обратного смещения
`[.1, 10, 100]` `V` (по умолчанию)

Вектор значений напряжения обратного смещения в трех точках на диодной кривой C-V, которую блок использует для вычисления CJ0, VJ и M.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use C-V curve data points.

`Corresponding capacitances [C1 C2 C3]` - Вектор значений емкости
`[3.5, 1, .4]` `pF` (по умолчанию)

Вектор значений емкости в трех точках на диодной кривой C-V, которую блок использует для вычисления CJ0, VJ и M.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use C-V curve data points.

`Zero-bias junction capacitance, CJ0` - Емкость перехода с нулевым смещением
`5` `pF` (по умолчанию)

Значение емкости, расположенной параллельно сроку тока проводимости.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use parameters CJ0, VJ, M & FC.

`Junction potential, VJ` - Потенциал соединения
`1` `V` (по умолчанию)

Потенциал соединения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use parameters CJ0, VJ, M & FC.

`Grading coefficient, M` - Коэффициент градиента
`0.5` (по умолчанию)

Коэффициент сортировки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use parameters CJ0, VJ, M & FC.

`Capacitance coefficient, FC` - Коэффициент емкости
`0.5` (по умолчанию)

Коэффициент аппроксимации, который количественно определяет уменьшение емкости истощения при приложенном напряжении.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use parameters CJ0, VJ, M & FC.

`Charge dynamics` - Параметризация динамики заряда
`Do not model charge dynamics` (по умолчанию) | `Use peak reverse current and stretch factor` | `Use peak reverse current and reverse recovery time` | `Use peak reverse current and reverse recovery charge` | `Use transit time and carrier lifetime`

Выберите один из следующих методов для параметризации динамики заряда:

Do not model charge dynamics - Не включать моделирование динамики заряда. Это метод по умолчанию.
Use peak reverse current and stretch factor - Моделируйте динамику заряда путем предоставления значений для пиковых обратных _iRM тока и коэффициента растяжения λ плюс информация о начальном прямом токе и скорости изменения тока, используемой в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use peak reverse current and reverse recovery time - Моделируйте динамику заряда путем предоставления значений для пиковых _iRM обратного тока и времени обратного восстановления _trr плюс информация о начальном прямом токе и скорости изменения тока, используемой в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr. Используйте эту опцию, если в таблице данных производителя не указаны значения для временных TT транзита и жизненных τ перевозчика.
Use peak reverse current and reverse recovery charge - Моделируйте динамику заряда путем предоставления значений для пиковых обратных _iRM тока и обратного восстановительного заряда Qrr плюс информация о начальном прямом токе и скорости изменения тока, используемой в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use transit time and carrier lifetime - Моделируйте динамику заряда путем задания значений для временных TT транзита и жизненного τ несущей.

`Peak reverse current, iRM` - Пик обратного тока
`-7.15` `A` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

Пиковый обратный ток, измеренный внешней тестовой схемой. Это значение должно быть меньше нуля.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Use peak reverse current and stretch factor, Use peak reverse current and reverse recovery time, или Use peak reverse current and reverse recovery charge.

`Initial forward current when measuring iRM` - Начальный прямой ток при измерении iRM
`4` `A` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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
`-750` `A/μs` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

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

Зависимости

`Reverse recovery time stretch factor` - Обратный коэффициент растяжения времени восстановления
`3` (по умолчанию)

Значение, которое блок использует для вычисления Reverse recovery time, trr. Это значение должно быть больше 1. Значение по умолчанию 3.

Установка коэффициента растяжения является более простым способом параметризации времени обратного восстановления, чем установка коэффициента обратного восстановления. Чем больше значение коэффициента растяжения, тем больше времени требуется для рассеивания обратного тока восстановления.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Use peak reverse current and stretch factor.

`Reverse recovery time, trr` - Время обратного восстановления
`115` (по умолчанию)

Время между точкой, где ток первоначально переходит в нуль, когда диод выключается, и точкой, где ток падает до менее чем десяти процентов от пика противоположного тока. Значение по умолчанию 115 ns.

Значение параметра Reverse recovery time, trr должно быть больше значения параметра Peak reverse current, iRM, разделенного на значение параметра Rate of change of current when measuring iRM.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Use peak reverse current and reverse recovery time.

`Reverse recovery charge, Qrr` - Обратная плата за восстановление
`1500` `s*μA` (по умолчанию)

Значение, которое блок использует для вычисления Reverse recovery time, trr. Используйте этот параметр, если в табличных данных для вашего диодного устройства задано значение для обратной платы за восстановление вместо значения для обратного времени восстановления.

Обратная плата за восстановление - это общая сумма, которая продолжает рассеиваться, когда диод поворачивается. Значение должно быть меньше, чем $- \frac{i^{2}_{R M}}{2 a},$

где:

_iRM - значение, заданное для Peak reverse current, iRM.
a - значение, заданное для Rate of change of current when measuring iRM.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Specify reverse recovery charge.

`Transit time, TT` - Время перехода
`50` `ns` (по умолчанию)

Мера того, как долго требуется носителям, чтобы пересечь диодное соединение.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Use transit time and carrier lifetime.

`Carrier lifetime, tau` - Срок службы перевозчика
`100` `ns` (по умолчанию)

Измерьте, сколько времени требуется для рассеивания носителей, когда диод больше не проводит. Значение по умолчанию 100 ns.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics равным Use transit time and carrier lifetime.

Температурная зависимость

Этот раздел применим к Exponential и Tabulated I-V curve только диодные модели.

В этой таблице показано, как видимость Temperature Dependence настройки зависит от того, как вы конфигурируете параметр Diode model в настройке Main и выставляете ли вы тепловой порт. Чтобы узнать, как считать эту таблицу, см. «Параметры»

Видимость настройки температурной зависимости

Параметры, опции и видимость настройки
Диодная модель
`Piecewise linear`		`Exponential`		`Tabulated I-V curve`
Тепловой порт		Тепловой порт		Тепловой порт
`Not exposed`	`Exposed`	`Not exposed`	`Exposed`	`Not exposed`	`Exposed`
Скрытый	Скрытый	Видимый	Видимый	Видимый	Скрытый

`Parameterization` - Параметризация температурной зависимости
`None - Use characteristics at parameter measurement temperature` (по умолчанию) | `Use an I-V data point at second measurement temperature` | `Specify saturation current at second measurement temperature` | `Specify the energy gap EG`

Выберите один из следующих методов параметризации температурной зависимости:

None - Use characteristics at parameter measurement temperature - Температурная зависимость не моделируется, или модель моделируется при температуре измерения T _м1 (как задано параметром Measurement temperature на вкладке Main). Это метод по умолчанию.
Use an I-V data point at second measurement temperature T2 - Если вы выбираете эту опцию, вы задаете вторую температуру измерения T _м2, и значения тока и напряжения при этой температуре. Модель использует эти значения вместе со значениями параметров при первой температуре измерения _T м1, чтобы вычислить значение энергетической погрешности.
Specify saturation current at second measurement temperature T2 - Если вы выбираете эту опцию, вы задаете вторую температуру измерения T _м2, и текущего значения насыщения при этой температуре. Модель использует эти значения вместе со значениями параметров при первой температуре измерения _T м1, чтобы вычислить значение энергетической погрешности.
Specify the energy gap EG - Задайте значение энергетической погрешности непосредственно.

`Current I1 at second measurement temperature` - Ток, I1 при второй температуре измерения
`0.0245` `A` (по умолчанию)

Задайте значение I1 тока диода, когда напряжение V1 при второй температуре измерения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use an I-V data point at second measurement temperature.

`Voltage V1 at second measurement temperature` - V1 напряжения при второй температуре измерения
`0.5` `V` (по умолчанию)

Задайте напряжение диода V1 значения, когда ток I1 при второй температуре измерения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use an I-V data point at second measurement temperature.

`Saturation current, IS, at second measurement temperature` - Ток насыщения, IS, при второй температуре измерения
`1.25e-7` `A` (по умолчанию)

Задайте значение IS тока насыщения при второй температуре измерения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Specify saturation current at second measurement temperature.

`Second measurement temperature` - Вторая температура измерения
`125` `°C` (по умолчанию)

Задайте значение второй температуры измерения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use an I-V data point at second measurement temperature или Specify saturation current at second measurement temperature.

`Energy gap parameterization` - Параметризация энергетической погрешности
`Use nominal value for silicon (EG=1.11eV)` (по умолчанию) | `Use nominal value for 4H-SiC silicon carbide (EG=3.23eV)` | `Use nominal value for 6H-SiC silicon carbide (EG=3.00eV)` | `Use nominal value for germanium (EG=0.67eV)` | `Use nominal value for gallium arsenide (EG=1.43eV)` | `Use nominal value for selenium (EG=1.74eV)` | `Use nominal value for Schottky barrier diodes (EG=0.69eV)` | `Specify a custom value`

Выберите значение энергетической погрешности из списка предопределенных опций или задайте пользовательское значение:

Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) - Это значение по умолчанию.
Use nominal value for 4H-SiC silicon carbide (EG=3.23eV)
Use nominal value for 6H-SiC silicon carbide (EG=3.00eV)
Use nominal value for germanium (EG=0.67eV)
Use nominal value for gallium arsenide (EG=1.43eV)
Use nominal value for selenium (EG=1.74eV)
Use nominal value for Schottky barrier diodes (EG=0.69eV)
Specify a custom value - Если вы выбираете эту опцию, в диалоговом окне появляется параметр Energy gap, EG, позволяющий задать пользовательское значение для EG.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Specify the energy gap EG.

`Energy gap, EG` - Энергетический разрыв
`1.11` `eV` (по умолчанию)

Задайте пользовательское значение энергетической погрешности, EG.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Energy gap parameterization равным Specify a custom value.

`Saturation current temperature exponent parameterization` - Параметризация экспоненты температуры тока насыщения
`Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3)` (по умолчанию) | `Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2)` | `Specify a custom value`

Выберите одну из следующих опций, чтобы задать значение экспоненты текущей температуры насыщения:

Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) - Это значение по умолчанию.
Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2)
Specify a custom value - Если вы выбираете эту опцию, в диалоговом окне появляется параметр Saturation current temperature exponent, XTI, позволяющий задать пользовательское значение для XTI.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization равным Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature, или Specify the energy gap, EG.

`Saturation current temperature exponent, XTI` - Коэффициент температуры тока насыщения
`3` (по умолчанию)

Задайте пользовательское значение для показателя температуры тока насыщения, XTI.

Зависимости

`Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT` - Обратный коэффициент температуры напряжения пробоя
`0` `V/K` (по умолчанию)

Модулируйте обратное напряжение пробоя BV. Если вы задаете BV противоположного напряжения пробоя как положительную величину, положительное значение для TCV подразумевает, что величина противоположного напряжения пробоя уменьшается с температурой.

Зависимости

`Device simulation temperature` - Температура симуляции устройства
`25` `°C` (по умолчанию)

Задайте значение температуры T с, при которой устройство должно быть моделировано.

Зависимости

Ошибки

`Enable faults` - Включать ли отказы
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Выберите Yes чтобы включить моделирование отказов и показать параметры, которые позволяют вам выбрать метод отчетности и задать механизм триггера.

`Reporting when a fault occurs` - Сообщение о возникновении отказа
`None` (по умолчанию) | `Warn` | `Error`

Отчет о симуляции, когда происходит отказ:

None - Не генерирует предупреждение или ошибку.
Warn - Генерирует предупреждение.
Error - симуляция останавливается и генерирует ошибку.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Fault mode` - Категория отказа
`Open` (по умолчанию) | `Short` | `Parameter shift`

Задайте тип отказа блока Diode:

Open - Отказ из-за выгорания металлизации.
Short - Отказ из-за пробивки.
Parameter shift - Отказ из-за старения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Fault transition time constant` - Время перехода отказа константа
`1e-3` `s` (по умолчанию)

Временная константа для перехода в неисправное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Faulted series resistance` - Искаженное последовательное сопротивление
`1000` `Ohm` (по умолчанию)

Последовательное сопротивление в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Fault mode к Open.

`Faulted parallel conductance` - Искаженное последовательное сопротивление
`1000` `1/Ohm` (по умолчанию)

Параллельная проводимость в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Fault mode к Short.

`Faulted forward voltage` - Неисправное прямое напряжение
`0.6` `V` (по умолчанию)

Прямое напряжение в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted on resistance` - Неисправен на сопротивлении
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

Об сопротивлении в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted off conductance` - Дефектная проводимость
`1e-8` `S` (по умолчанию)

Отключенная проводимость в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear или Tabulated I-V curve.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted zener resistance` - Дефектное сопротивление зенера
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

Отключенная проводимость в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted reverse breakdown voltage` - Неисправное напряжение обратной поломки
`inf` `V` (по умолчанию)

Противоположное напряжение пробоя в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear или Exponential.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted currents, [I1 I2]` - Дефектные токи
`[.0137, .545]` `A` (по умолчанию)

I1 и I2 токи в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use two I-V curve data points.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted voltages, [V1 V2]` - Неисправные напряжения
`[.6, .7]` `V` (по умолчанию)

V1 и V2 напряжения в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use two I-V curve data points.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted ohmic resistance, RS` - Неисправные напряжения
`0` `Ohm` (по умолчанию)

Омическое сопротивление в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted saturation current, IS` - Неисправный ток насыщения
`1e-12` `A` (по умолчанию)

Ток насыщения в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use parameters IS and N или Use an I-V data point and IS.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted emission coefficient, N` - Дефектный коэффициент выбросов
`1` (по умолчанию)

Коэффициент выбросов в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use parameters IS and N или Use an I-V data point and N.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted current, I1` - Неисправный ток
`0.0137` `A` (по умолчанию)

Ток в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use an I-V data point and IS или Use an I-V data point and N.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted voltage, V1` - Неисправное напряжение
`0.6` `V` (по умолчанию)

Напряжение в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Exponential.
Parameterization с Use an I-V data point and IS или Use an I-V data point and N.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted forward currents, If(Tj,Vf)` - Дефектные передние токи
`[.07, .12, .19, 1.75, 4.24, 7.32, 11.2; .16, .3, .72, 2.14, 4.02, 6.35, 9.12]` `A` (по умолчанию)

Прямые токи, If(Tj,Vf), в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Tabulated I-V curve.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted forward voltages, Vf` - Дефектные передние токи
`[.5, .7, .9, 1.3, 1.7, 2.1, 2.5]` `V` (по умолчанию)

Прямые токи, Vf, в неисправном состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Tabulated I-V curve.
Enable faults с Yes.
Fault mode с Parameter shift.

`Faulted capacitance and charge as percentage of unfaulted` - Неисправная емкость и заряд в процентах от нереализованной
`100` (по умолчанию)

Емкость и заряд в неисправном состоянии как процент от нереализованного.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Enable temporal fault trigger` - Включить ли триггер временного отказа
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Включает ли триггер временного отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Simulation time for fault event` - Время до входа в неисправное состояние
inf `s` (по умолчанию)

Время симуляции, в котором блок должен войти в неисправное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable temporal fault trigger к Yes.

`Enable behavioral fault trigger` - Включить ли триггер поведенческого отказа
`No` (по умолчанию) | `Yes`

Включить ли триггер поведенческого отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes.

`Maximum permissible reverse voltage` - Максимально допустимое обратное напряжение
`inf` `V` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное обратное напряжение, выше которого может быть вызван отказ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable behavioral fault trigger к Yes.

`Number of events to fail when exceeding voltage` - Количество событий, которые отказывают при превышении напряжения
`1` (по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Количество раз, когда диод должен превысить обратный порог напряжения перед срабатыванием отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable behavioral fault trigger к Yes.

`Maximum permissible current` - Токовый порог перехода к отказу
`inf` `A` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимально допустимое текущее значение. Если ток превышает это значение дольше, чем значение параметра Time to fail when exceeding current, то блок входит в неисправное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable behavioral fault trigger к Yes.

`Time to fail when exceeding current` - Время отказа при превышении тока
`1` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество времени, в течение которого ток должен постоянно превышать максимально допустимый ток до запуска поведенческого отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable behavioral fault trigger к Yes.

`Maximum diode recovery, dV/dt` - Порог восстановления диода
`inf` `V/s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное восстановление диода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults равным Yes и Enable behavioral fault trigger к Yes.

`Maximum permissible temperature` - Температурный порог перехода к отказу
`inf` `K` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимально допустимое значение температуры. Если температура превышает это значение дольше, чем значение параметра Time to fail when exceeding temperature, то блок входит в неисправное состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear.
Enable faults с Yes.
Enable behavioral fault trigger с Yes.

`Time to fail when exceeding temperature` - Время отказа при превышении тока
`1` `s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество времени, в течение которого температура должна постоянно превышать максимально допустимую температуру до запуска поведенческого сбоя.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model с Piecewise linear.
Enable faults с Yes.
Enable behavioral fault trigger с Yes.

Тепловой порт

Примеры моделей

Количественная оценка термических потерь IGBT

Генерация температурного профиля, основанного на потерях переключений и проводимости в биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT). Есть два понижающих конвертеры. Для одного конвертера IGBT присоединяет к Фостер тепловой модели. Для другого конвертера IGBT присоединяет к Cauer тепловой модели. Параметры для тепловых моделей настроены, чтобы дать примерно эквивалентные результаты. Во времени симуляции 50 мс частота переключений изменяется с 40kHz на 20kHz, что увеличивает потери проводимости и уменьшает потери переключений. Изменение потерь приводит к соответствующему изменению температуры IGBT.

Характеристики диода с барьером Шоттки

Генерация кривой тока от напряжения для диода с барьером Шоттки. Определите вектор температур, для которых нужно построить график характеристик, дважды нажатие по блоку с меткой 'Define Temperatures for Tests'. Запустите тесты и постройте график кривых I-V, нажав в модели на гиперссылке 'plot curves'.

Ссылки

[1] МН. Ахмед и Пи Джей Спредбери. Аналоговая и цифровая электроника для инженеров. 2-е издание. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 1984.

[2] Г. Массобрио и П. Антогнетти. Моделирование полупроводниковых устройств с помощью SPICE. 2-е издание. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1993.

[3] Lauritzen, P.O. and C.L. Ma. «Простая модель диода с обратным восстановлением». IEEE^® Транзакции на степени. Том 6, № 2, апрель 1991, стр. 188-191.

Расширенные возможности

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

См. также

Темы

Симуляция термальных эффектов в полупроводниках

Введенный в R2008a

Документация

Diode

Описание

Кусочно-линейный диод

Экспоненциальный диод

Табличный диод

Емкость соединения

Динамика заряда

Температурная зависимость

Ошибки

Варианты моделирования

Тепловой порт

Переменные

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

+ - Положительный терминал электрический

- - Отрицательный терминал электрический

H - Тепловой порт тепловой

Параметры

Главный

Diode model - Модель диода Piecewise Linear (по умолчанию) | Exponential | Tabulated I-V curve

Forward voltage - Прямое напряжение 0.6 V (по умолчанию)

Зависимости

On resistance - На сопротивлении 0.3 Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Off conductance - Отключенная проводимость 1e-8 1/Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Parameterization - Параметризация модели Use two I-V curve data points (по умолчанию) | Use parameters IS and N | Use an I-V data point and IS | Use an I-V data point and N

Зависимости

Currents [I1 I2] - Вектор текущих значений в двух точках [.0137, .545] A (по умолчанию)

Зависимости

Voltages [V1 V2] - Вектор значений напряжения в двух точках [.6, .7] V (по умолчанию)

Зависимости

Saturation current, IS - Ток насыщения 1e-12 A (по умолчанию)

Зависимости

Emission coefficient, N - Коэффициент излучения диода 1 (по умолчанию)

Зависимости

Current I1 - Текущее значение 0.0137 A (по умолчанию)

Зависимости

Voltage V1 - Значение напряжения 0.6 V (по умолчанию)

Зависимости

Ohmic resistance, RS - Омическое сопротивление 0 Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Measurement temperature - Температура измерения 25 degC (по умолчанию)

Forward currents, If(Tj,Vf) - Вектор прямых токов [.07, .12, .19, 1.75, 4.24, 7.32, 11.2; .16, .3, .72, 2.14, 4.02, 6.35, 9.12] A (по умолчанию) | неотрицательный вектор

Зависимости

Junction temperatures, Tj - Вектор температур соединений [25, 125] degC (по умолчанию)

Зависимости

Forward voltages, Vf - Вектор прямых напряжений [.5, .7, .9, 1.3, 1.7, 2.1, 2.5] V (по умолчанию)

Зависимости

Number of series diodes - Количество диодов, соединенных последовательно 1 (по умолчанию)

Number of parallel diodes - Количество параллельных диодов 1 (по умолчанию)

Расстройство

Zener resistance - Сопротивление зенера 0.3 Ohm (по умолчанию)

Зависимости

Reverse breakdown voltage - Обратное напряжение пробоя inf V (по умолчанию)

Зависимости

Емкость

Parameterization - Моделирование емкости соединения Fixed or zero junction capacitance (по умолчанию) | Use C-V curve data points | Use parameters CJ0, VJ, M & FC

Junction capacitance - Соединительная емкость 5 pF (по умолчанию)

Зависимости

Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3] - Вектор значений напряжения обратного смещения [.1, 10, 100] V (по умолчанию)

Зависимости

Corresponding capacitances [C1 C2 C3] - Вектор значений емкости [3.5, 1, .4] pF (по умолчанию)

Зависимости

Zero-bias junction capacitance, CJ0 - Емкость перехода с нулевым смещением 5 pF (по умолчанию)

Зависимости

Junction potential, VJ - Потенциал соединения 1 V (по умолчанию)

Зависимости

Grading coefficient, M - Коэффициент градиента 0.5 (по умолчанию)

Зависимости

Capacitance coefficient, FC - Коэффициент емкости 0.5 (по умолчанию)

Зависимости

Peak reverse current, iRM - Пик обратного тока -7.15 A (по умолчанию) | отрицательный скаляр

Зависимости

Initial forward current when measuring iRM - Начальный прямой ток при измерении iRM 4 A (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rate of change of current when measuring iRM - Скорость изменения тока при измерении iRM -750 A/μs (по умолчанию) | отрицательный скаляр

Зависимости

`+` - Положительный терминал
электрический

`-` - Отрицательный терминал
электрический

`H` - Тепловой порт
тепловой

`Diode model` - Модель диода
`Piecewise Linear` (по умолчанию) | `Exponential` | `Tabulated I-V curve`

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

`On resistance` - На сопротивлении
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

`Off conductance` - Отключенная проводимость
`1e-8` `1/Ohm` (по умолчанию)

`Parameterization` - Параметризация модели
`Use two I-V curve data points` (по умолчанию) | `Use parameters IS and N` | `Use an I-V data point and IS` | `Use an I-V data point and N`

`Currents [I1 I2]` - Вектор текущих значений в двух точках
`[.0137, .545]` `A` (по умолчанию)

`Voltages [V1 V2]` - Вектор значений напряжения в двух точках
`[.6, .7]` `V` (по умолчанию)

`Saturation current, IS` - Ток насыщения
`1e-12` `A` (по умолчанию)

`Emission coefficient, N` - Коэффициент излучения диода
`1` (по умолчанию)

`Current I1` - Текущее значение
`0.0137` `A` (по умолчанию)

`Voltage V1` - Значение напряжения
`0.6` `V` (по умолчанию)

`Ohmic resistance, RS` - Омическое сопротивление
`0` `Ohm` (по умолчанию)

`Measurement temperature` - Температура измерения
`25` `degC` (по умолчанию)

`Forward currents, If(Tj,Vf)` - Вектор прямых токов
`[.07, .12, .19, 1.75, 4.24, 7.32, 11.2; .16, .3, .72, 2.14, 4.02, 6.35, 9.12]` `A` (по умолчанию) | неотрицательный вектор

`Junction temperatures, Tj` - Вектор температур соединений
`[25, 125]` `degC` (по умолчанию)

`Forward voltages, Vf` - Вектор прямых напряжений
`[.5, .7, .9, 1.3, 1.7, 2.1, 2.5]` `V` (по умолчанию)

`Number of series diodes` - Количество диодов, соединенных последовательно
`1` (по умолчанию)

`Number of parallel diodes` - Количество параллельных диодов
`1` (по умолчанию)

`Zener resistance` - Сопротивление зенера
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

`Reverse breakdown voltage` - Обратное напряжение пробоя
`inf` `V` (по умолчанию)

`Parameterization` - Моделирование емкости соединения
`Fixed or zero junction capacitance` (по умолчанию) | `Use C-V curve data points` | `Use parameters CJ0, VJ, M & FC`

`Junction capacitance` - Соединительная емкость
`5` `pF` (по умолчанию)

`Reverse bias voltages [VR1 VR2 VR3]` - Вектор значений напряжения обратного смещения
`[.1, 10, 100]` `V` (по умолчанию)

`Corresponding capacitances [C1 C2 C3]` - Вектор значений емкости
`[3.5, 1, .4]` `pF` (по умолчанию)

`Zero-bias junction capacitance, CJ0` - Емкость перехода с нулевым смещением
`5` `pF` (по умолчанию)

`Junction potential, VJ` - Потенциал соединения
`1` `V` (по умолчанию)

`Grading coefficient, M` - Коэффициент градиента
`0.5` (по умолчанию)

`Capacitance coefficient, FC` - Коэффициент емкости
`0.5` (по умолчанию)

`Peak reverse current, iRM` - Пик обратного тока
`-7.15` `A` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

`Initial forward current when measuring iRM` - Начальный прямой ток при измерении iRM
`4` `A` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rate of change of current when measuring iRM` - Скорость изменения тока при измерении iRM
`-750` `A/μs` (по умолчанию) | отрицательный скаляр

`Reverse recovery time stretch factor` - Обратный коэффициент растяжения времени восстановления
`3` (по умолчанию)

`Reverse recovery time, trr` - Время обратного восстановления
`115` (по умолчанию)

`Reverse recovery charge, Qrr` - Обратная плата за восстановление
`1500` `s*μA` (по умолчанию)

`Transit time, TT` - Время перехода
`50` `ns` (по умолчанию)

`Carrier lifetime, tau` - Срок службы перевозчика
`100` `ns` (по умолчанию)

`Current I1 at second measurement temperature` - Ток, I1 при второй температуре измерения
`0.0245` `A` (по умолчанию)

`Voltage V1 at second measurement temperature` - V1 напряжения при второй температуре измерения
`0.5` `V` (по умолчанию)

`Saturation current, IS, at second measurement temperature` - Ток насыщения, IS, при второй температуре измерения
`1.25e-7` `A` (по умолчанию)

`Second measurement temperature` - Вторая температура измерения
`125` `°C` (по умолчанию)

`Energy gap, EG` - Энергетический разрыв
`1.11` `eV` (по умолчанию)

`Saturation current temperature exponent, XTI` - Коэффициент температуры тока насыщения
`3` (по умолчанию)

`Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT` - Обратный коэффициент температуры напряжения пробоя
`0` `V/K` (по умолчанию)

`Device simulation temperature` - Температура симуляции устройства
`25` `°C` (по умолчанию)

`Enable faults` - Включать ли отказы
`No` (по умолчанию) | `Yes`

`Reporting when a fault occurs` - Сообщение о возникновении отказа
`None` (по умолчанию) | `Warn` | `Error`

`Fault mode` - Категория отказа
`Open` (по умолчанию) | `Short` | `Parameter shift`

`Fault transition time constant` - Время перехода отказа константа
`1e-3` `s` (по умолчанию)

`Faulted series resistance` - Искаженное последовательное сопротивление
`1000` `Ohm` (по умолчанию)

`Faulted parallel conductance` - Искаженное последовательное сопротивление
`1000` `1/Ohm` (по умолчанию)

`Faulted forward voltage` - Неисправное прямое напряжение
`0.6` `V` (по умолчанию)

`Faulted on resistance` - Неисправен на сопротивлении
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

`Faulted off conductance` - Дефектная проводимость
`1e-8` `S` (по умолчанию)

`Faulted zener resistance` - Дефектное сопротивление зенера
`0.3` `Ohm` (по умолчанию)

`Faulted reverse breakdown voltage` - Неисправное напряжение обратной поломки
`inf` `V` (по умолчанию)

`Faulted currents, [I1 I2]` - Дефектные токи
`[.0137, .545]` `A` (по умолчанию)

`Faulted voltages, [V1 V2]` - Неисправные напряжения
`[.6, .7]` `V` (по умолчанию)

`Faulted ohmic resistance, RS` - Неисправные напряжения
`0` `Ohm` (по умолчанию)

`Faulted saturation current, IS` - Неисправный ток насыщения
`1e-12` `A` (по умолчанию)

`Faulted emission coefficient, N` - Дефектный коэффициент выбросов
`1` (по умолчанию)

`Faulted current, I1` - Неисправный ток
`0.0137` `A` (по умолчанию)

`Faulted voltage, V1` - Неисправное напряжение
`0.6` `V` (по умолчанию)

`Faulted forward currents, If(Tj,Vf)` - Дефектные передние токи
`[.07, .12, .19, 1.75, 4.24, 7.32, 11.2; .16, .3, .72, 2.14, 4.02, 6.35, 9.12]` `A` (по умолчанию)