Diode

Кусочный или экспоненциальный диод

Библиотека:
Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

Описание

Блок Diode может представлять или кусочный линейный диод, экспоненциальный диод или диод со сведенной в таблицу кривой I-V.

Кусочный линейный диод

Кусочная линейная диодная модель является той же моделью как блок Simscape™ > Foundation Library> Electrical> Electrical Elements> Diode со сложением фиксированной емкости перехода и дополнительной динамики заряда. Если диод, прямое напряжение 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 маленькой проводимостью, заданной в параметре Off conductance. Нулевое напряжение через диод приводит к нулевому текущему течению.

Экспоненциальный диод

Экспоненциальная диодная модель представляет следующее отношение между диодом текущий I и диодным напряжением V:

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

где:

q является элементарным зарядом на электроне (1.602176e–19 кулоны).
k является Постоянная Больцмана (1.3806503e–23 J/K).
BV является значением параметров Reverse breakdown voltage.
N является коэффициентом эмиссии.
IS является текущим насыщением.
_Tm1 является температурой, при которой диодные параметры заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.

Когда (q V / N k _Tm1)> 80, замены блока $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V / N k _Tm1– 79) e⁸⁰, который совпадает с градиентом диода, текущего в (q V / N k _Tm1) = 80, и экстраполирует линейно. Когда (q V / N k _Tm1) <–79, замены блока $e^{\frac{q V}{N k T_{m 1}}}$ с (q V / N k _Tm1+ 80) e^–79, который также совпадает с градиентом и экстраполирует линейно. Типичные электрические схемы не достигают этих экстремумов. Блок обеспечивает эту линейную экстраполяцию, чтобы помочь сходимости при решении для ограничений в процессе моделирования.

Когда вы выбираете Use parameters IS and N для параметра Parameterization вы задаете диод в терминах параметров Emission coefficient N и Saturation current IS. Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization вы задаете два напряжения и текущие точки измерения на диоде, кривая I-V и блок выводят значения N и IS. Блок затем вычисляет IS и N можно 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 = k _Tm1 / 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 можно 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 можно следующим образом:

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

Сведенный в таблицу диод

Чтобы смоделировать сведенный в таблицу диод, установите параметр Diode model на Tabulated I-V curve. Этот рисунок показывает реализацию сведенной в таблицу диодной опции:

При выборе этой параметризации необходимо обеспечить данные для прямого смещения только. Если диод противоположен смещенный, он моделируется как постоянная проводимость несостояния, заданная в параметре Off conductance вместо этого. Значение Off conductance должно быть меньше градиента форварда кривая I-V для маленьких положительных напряжений.

Блок реализует диод с помощью опции сплайн-интерполяции. Если диод превышает предоставленный спектр табличных данных, блок использует линейный метод экстраполяции в последней текущей напряжением точке данных.

Примечание

Сведенный в таблицу диод не моделирует противоположный отказ.

Емкость перехода

Блок предоставляет возможность включать емкость перехода:

Когда вы выбираете Include fixed or zero junction capacitance для параметра Parameterization фиксируется емкость.
Когда вы выбираете Use parameters CJO, VJ, M & FC для параметра Parameterization блок использует коэффициенты CJO, VJ, M и FC, чтобы вычислить емкость перехода, которая зависит от напряжения на переходе.
Когда вы выбираете Use C-V curve data points для параметра Parameterization блок использует три значения емкости на кривой емкости C-V, чтобы оценить CJO, VJ и M и использует эти значения с заданным значением FC, чтобы вычислить емкость перехода, которая зависит от напряжения на переходе. Блок вычисляет CJO, VJ и M можно 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].
Напряжения обратного смещения (заданный как положительные значения) должны удовлетворить _VR3> _VR2> _VR1. Это означает, что емкости должны удовлетворить _C1> _C2> _C3, когда обратное смещение расширяет область истощения и следовательно уменьшает емкость. Нарушение этих неравенств приводит к ошибке. Напряжения _VR2 и _VR3 должны хорошо быть вдали от потенциала Соединения VJ. Напряжение _VR1 должно быть меньше потенциала Соединения VJ с типичным значением для _VR1, являющегося 0,1 В.

Зависимая напряжением емкость перехода задана в терминах устройства хранения данных 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 эквивалентны используемый в [2], за исключением того, что температурная зависимость VJ и FC не моделируется.

Заряжайте динамику

Для приложений, таких как коммутационные диоды это может быть важно для диодной динамики заряда модели. Когда прямосмещенному диоду применили противоположное напряжение через него, это занимает время для заряда, чтобы рассеяться и следовательно для диода, чтобы выключить. Время, потраченное для диода, чтобы выключить, получено, в основном, параметром времени транспортировки. Если диод выключен, любой остающийся заряд затем рассеивается, уровень, на котором это происходит, будучи определенным ко времени жизни несущей.

Блок Diode использует модель Lauritzen и мамы [3], чтобы получить эти эффекты. Это уравнения определения.

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 является текущим диодом.
_qE является зарядом соединения.
_qM является общим накопленным зарядом.
_TM является временем транспортировки.
τ является временем жизни несущей.
_vD является напряжением через диод.
_vF является диодом прямое напряжение.
R является диодом на сопротивлении.
G является диодом от проводимости.

Эта диаграмма показы типичный реверсный режим текущая характеристика для диодного устройства.

где:

_iRM является пиковым противоположным током.
_iF является стартовым форвардом, текущим при измерении _iRM.
a является скоростью изменения тока при измерении _iRM.
_trr является противоположным временем восстановления.

Таблицы данных для диодов заключают значения в кавычки для пикового противоположного тока для начальной буквы, вперед текущей и устойчивая скорость изменения тока. Таблица данных может также ввести значения в течение противоположного времени восстановления и общего обратного заряда.

Как блок вычисляет _TM и Tau

Блок вычисляет время транспортировки _TM и время жизни несущей τ на основе значений, вы вводите для параметров Charge Dynamics. Блок использует _TM и τ, чтобы решить уравнения 1, 2 динамики заряда, и 3.

Во время начального текущего понижения реверсного режима 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 это заменяет уравнением 4 в уравнение 2.

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

(5)

Затем это 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 является нулем, i = _iF и _qM = _τiF, потому что система находится в устойчивом состоянии.

Замена этими отношениями в уравнение 6 и решение уравнения дают k = aτ².

Поэтому

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

(7)

Во время t = _ts, током является _iRM, и соединение заряжаются_{, qE} является нулем.

Блок заменяет этими значениями в уравнение 1.

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

(8)

Блок перестраивает уравнение 8, чтобы решить для _qM и заменяет результатом 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 описывает время _ts в терминах _iRM, _iF и a.

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

(10)

Рассмотрите диодное восстановление, то есть, когда t> _ts. Диод противоположен смещенный и текущий, и заряд соединения являются эффективно нулевыми.

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)

Блок теперь связывает выражение в уравнении 12 к противоположному времени 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 термина в уравнении 9.

Альтернативы определению _trr непосредственно

В дополнение к разрешению вам задать противоположное время восстановления _trr непосредственно, блок поддерживает три альтернативной параметризации. Блок может вывести _trr из любого из этих параметров:

Противоположное время восстановления расширяет факторный λ
Противоположный _Qrr обратного заряда, когда таблица данных задает это значение вместо противоположного времени восстановления.
Противоположный энергетический _Erec восстановления, когда таблица данных задает это значение вместо противоположного времени восстановления.

Отношение между противоположным фрагментом времени восстановления факторный λ и _trr описывается уравнением

$λ = \frac{t_{r r} a}{i_{R M}} .$

Противоположное время восстановления должно быть больше $\frac{i_{R M}}{a}$ и типичное значение $3 (\frac{i_{R M}}{a}) .$

Поэтому типичное значение для λ равняется 3. λ должен быть больше 1.

Противоположный _Qrr обратного заряда является интегралом в зависимости от времени противоположного тока от точки, где текущие движения, отрицательные, пока это не затухает назад, чтобы обнулить.

Первоначальный сбор, ко времени _ts (как показано на рисунке), описывается этим уравнением:

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

(15)

Уравнение 11 Integrating дает заряд между временами _ts и inf. Этот заряд равен

$τ_{r r} i_{R M} .$

Поэтому общий противоположный обратный заряд дан этим уравнением:

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

(16)

Уравнение 16 Rearranging, чтобы решить для _τrr и замены результатом в уравнение 14 дает уравнение, которое описывает _trr в терминах _Qrr:

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

В качестве альтернативы блок вычисляет _τrr при помощи противоположной энергии восстановления, _Erec. Это уравнение задает диодную кривую напряжения:

v_{d} = v_{R} - (v_{R} - v_{R M}) \exp (- (t - t_{1}) / τ_{r r}),

(17)

где

v_{R M} = v_{R} - i_{R M} (R - \frac{L}{τ_{r r}})

максимальное диодное напряжение реверса.

Если $\frac{L}{τ_{r r}} ≫ R$ , который является общим условием для противоположной схемы тестирования восстановления, блок вычисляет максимальное диодное напряжение реверса как:

$v_{R M} = v_{R} + i_{R M} \frac{L}{τ_{r r}} .$

Поскольку временная стоимость отбрасывания мала, блок принимает, что диод текущее отбрасывание линеен:

i_{F} + d i d t \cdot t = \frac{q_{E} - q_{M}}{T_{M}} .

(18)

Затем это заменяет уравнением 18 в уравнение 5:

\frac{d q_{M}}{d} + \frac{q_{M}}{τ} = i_{F} + d i d t \cdot t .

(19)

Чтобы получить общий накопленный заряд, это решает уравнение 19:

q_{M} = i_{F} τ + d i d t \cdot τ^{2} (\frac{1}{\exp (\frac{t}{τ})} - 1) + d i d t \cdot τ t,

(20)

где didt является градиентом тока.

Когда $t = t_{1} = \frac{i_{R M} - i_{F}}{d i d t}$ , пиковый противоположный ток:

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

(21)

Блок теперь заменяет уравнением 21 в уравнение 20:

\begin{array}{l} - i_{R M} T_{M} = i_{F} τ + d i d t \cdot τ^{2} (\exp (- \frac{i_{R M} - i_{F}}{d i d t \cdot τ}) - 1) + τ (i_{R M} - i_{F}) \\ - (T_{M} + τ) i_{R M} = d i d t \cdot τ^{2} (\exp (- \frac{i_{R M} - i_{F}}{d i d t \cdot τ}) - 1) \\ i_{R M} = F (d i d t, i_{F}, T_{M}, τ) . \end{array}

(22)

Наконец, блок решает уравнение 22, чтобы получить противоположную энергию восстановления:

\begin{array}{l} E_{r e c} = \int_{t_{1}}^{t_{2}} i_{d} v_{d} d t \\ E_{r e c} = \frac{τ_{r r} i_{R M} (v_{R} + v_{R M})}{2} \\ E_{r e c} = \frac{i_{R M} (2 v_{R} τ_{r r} + i_{R M} L)}{2} . \end{array}

(23)

Обвините динамику в отказах

Когда устройство дано сбой, блок Diode вычисляет заряд соединения как

$q_{E} = (τ + T_{M}) i_{d i o d e},$

где:

_idiode является диодом, текущим без модели заряда.
_qE является зарядом соединения.
_TM является временем транспортировки.
τ является временем жизни несущей.

Это уравнение затем задает значение текущего диода:

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

где:

i является текущим диодом.
_qM является общим накопленным зарядом.
_Qscale является текущим значением отношения заряда.

Температурная зависимость

Поведение по умолчанию для блока Diode состоит в том, что зависимость от температуры не моделируется, и устройство симулировано при температуре, для которой вы обеспечиваете параметры блоков. Экспоненциальная диодная модель содержит несколько опций для моделирования зависимости диодного отношения текущего напряжения на температуре в процессе моделирования. Температурная зависимость емкости перехода не моделируется, потому что это оказывает намного меньшее влияние.

Когда включая температурную зависимость, диодное уравнение определяющего остается то же самое. Значение температуры измерения, _Tm1, заменяется температурой симуляции, _Ts. Текущее насыщение, IS, становится функцией 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 является температурой, при которой диодные параметры заданы, как задано значением параметров Measurement temperature.
_Ts является температурой симуляции.
_ISTm1 является насыщением, текущим при температуре измерения.
_ISTs является насыщением, текущим при температуре симуляции. Это - текущее значение насыщения, используемое в стандартном диодном уравнении, когда температурная зависимость моделируется.
EG является энергетическим кризисом для полупроводникового типа, измеренного в джоулях (Дж). Значение для кремния обычно принимается, чтобы быть 1,11 эВ, где 1 эВ является 1.602e-19.
XTI является насыщением текущая температурная экспонента. Это обычно устанавливается в 3,0 для диодов p-n перехода, и 2.0 для Диодов с барьером Шоттки.
N является коэффициентом эмиссии.
k является Постоянная Больцмана (1.3806503e–23 J/K).

Соответствующие значения для XTI и EG зависят от типа диода и полупроводникового используемого материала. Значения по умолчанию для конкретных материальных типов и диода вводят получение аппроксимированное поведение с температурой. Блок обеспечивает значения по умолчанию для общих типов диода.

На практике, значения XTI и потребности EG, настраивающейся, чтобы смоделировать точное поведение конкретного диода. Некоторые производители заключают эти настроенные значения в кавычки в Списке соединений SPICE, и можно прочитать соответствующие значения. В противном случае можно определить улучшенные оценки для EG при помощи заданной таблицей данных точки данных текущего напряжения при более высокой температуре. Блок предоставляет возможность параметризации для этого. Это также дает опцию определения насыщения, текущего в более высоком температурном _ISTm2 непосредственно.

Можно также настроить значения XTI и EG сами, чтобы совпадать с данными лаборатории для конкретного устройства. Можно использовать Simulink^® Программное обеспечение Design Optimization™, чтобы помочь настроить значения для XTI и EG.

Внимание

Поведение температуры устройства также зависит от коэффициента эмиссии. Несоответствующее значение для коэффициента эмиссии может дать неправильную температурную зависимость, потому что текущее насыщение является функцией отношения EG к N.

При определении конечного противоположного напряжения пробоя (BV) затем значение противоположного BV модулируется противоположным аварийным температурным коэффициентом TCV (заданное использование параметра Reverse breakdown voltage temperature coefficient, dBV/dT):

_BVTs = _BVTm1 – TCV · (_Ts – _Tm1)

(24)

Отказы

Блок Diode позволяет вам моделировать три типа отказов:

Open — Отказ из-за перегорания металлизации.
Short — Отказ из-за перфорации - через.
Parameter shift — Отказ из-за старения.

Блок может инициировать события отказа:

В определенное время
Когда текущий предел, предел напряжения или температурный предел превышены для дольше, чем определенный временной интервал

Можно включить или отключить эти триггерные механизмы отдельно или использовать их вместе, если больше чем один триггерный механизм требуется в симуляции. Когда больше чем один механизм включен, первый механизм, который инициирует отказ, более приоритетен. Другими словами, компонент перестал работать не больше, чем однажды на симуляцию.

Можно также выбрать, выпустить ли утверждение, когда отказ происходит при помощи параметра Reporting when a fault occurs. Утверждение может принять форму предупреждения или ошибки. По умолчанию блок не выпускает утверждение.

Моделирование вариантов

Блок обеспечивает тепловой вариант моделирования. Чтобы выбрать вариант, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели. Из контекстного меню выберите Simscape> Block choices, и затем один из этих вариантов:

No thermal port — Этот вариант не симулирует выделение тепла в устройстве. Этим вариантом является значение по умолчанию.
Show thermal port — Этот вариант содержит тепловой порт, который позволяет вам моделировать тепло, которое вырабатывают потери проводимости. Для вычислительной эффективности тепловое состояние не влияет на электрическое поведение блока. Тепловой порт скрыт по умолчанию. Когда вы выбираете тепловой вариант блока, тепловой порт появляется.

Тепловой порт

Блок имеет дополнительный тепловой порт, скрытый по умолчанию. Чтобы осушить тепловой порт, щелкните правой кнопкой по блоку по своей модели, и затем из контекстного меню выбирают Simscape> Block choices> Show thermal port. Это действие отображает тепловой порт H на значке блока и отсоединяет параметры Thermal Port.

Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и на параметрах Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.

Переменные

Используйте раздел Variables интерфейса блока, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Допущения и ограничения

Когда вы выбираете Use two I-V curve data points для параметра Parameterization выберите пару напряжений около диодного поворота - на напряжении. Как правило, это находится в диапазоне от 0,05 до 1 В. Используя значения за пределами этой области может привести к числовым проблемам и плохим оценкам для IS и N.
Блок не составляет температурно-зависимые эффекты на емкости перехода.
Вы, возможно, должны использовать ненулевые омические значения сопротивления и емкости перехода, чтобы предотвратить числовые проблемы симуляции, но симуляция может запуститься быстрее с этими обнуленными значениями.
Вы не можете использовать Tabulated I-V curve параметризация, чтобы смоделировать противоположный отказ.

Порты

Сохранение

развернуть все

`+` — Положительный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с анодом.

`-` — Отрицательный терминал
электрический

Электрический порт сохранения сопоставлен с катодом.

`H` — Тепловой порт
тепловой

Тепловой порт сохранения. Тепловой порт является дополнительным и является скрытым по умолчанию. Чтобы включить этот порт, выберите вариант, который включает тепловой порт.

Параметры

развернуть все

Основной

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

Выберите одну из этих диодных моделей:

Piecewise Linear — Используйте кусочную линейную модель для диода, как описано в Кусочном Линейном Диоде. Это - метод по умолчанию.
Exponential — Используйте стандартную экспоненциальную модель для диода, как описано в Экспоненциальном Диоде.
Tabulated I-V curve — Используйте сведенное в таблицу прямое смещение данные I-V плюс фиксированное обратное смещение от проводимости, как описано в Сведенном в таблицу Диоде.

`Table type` — Сведенная в таблицу функция
`Table in If(Tj,Vf) form` (значение по умолчанию) | `Table in Vf(Tj,If) form`

Свести ли в таблицу ток в зависимости от температуры и напряжения или напряжения в зависимости от температуры и текущий.

Зависимости

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

`Forward voltage` — Передайте напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

Минимальное напряжение, которое должно быть применено для диода, чтобы стать прямосмещенным.

Зависимости

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

`On resistance` — На сопротивлении
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление диода, когда это прямосмещенно.

Зависимости

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

`Off conductance` — От проводимости
`1e-8` `1/Ohm` (значение по умолчанию)

Проводимость диода, когда это противоположно смещенный.

Зависимости

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

`Parameterization` — Model parameterization
`Use two I-V curve data points` (значение 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 для параметризации модели:

Use two I-V curve data points — Задайте результаты измерений в двух точках на диоде кривая I-V. Это - метод по умолчанию.
Use parameters IS and N — Задайте текущее насыщение и коэффициент эмиссии.
Use an I-V data point and IS — Задайте результаты измерений в одной точке на диоде кривая I-V в сочетании с текущим насыщением.
Use an I-V data point and N — Задайте результаты измерений в одной точке на диоде кривая I-V в сочетании с коэффициентом эмиссии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model на Exponential.

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

Вектор из текущих значений в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N.

Зависимости

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

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

Вектор из значений напряжения в двух точках на диоде кривая I-V, что использование блока, чтобы вычислить IS и N.

Зависимости

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

`Saturation current, IS` — Текущее насыщение
`1e-12` `A` (значение по умолчанию)

Величина тока, к которому идеальное диодное уравнение приближается асимптотически для очень больших уровней обратного смещения.

Зависимости

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

`Emission coefficient, N` — Диодный коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию)

Диодный коэффициент эмиссии или фактор идеальности.

Зависимости

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

Текущее значение в точке на диоде кривая I-V, которую блок использует для вычислений. В зависимости от значения Parameterization блок использует этот параметр, чтобы вычислить или N или IS.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model на 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` (значение по умолчанию)

Значение напряжения в точке на диоде кривая I-V, которую блок использует для вычислений.

Зависимости

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

Серийное диодное сопротивление связи.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Diode model на Exponential.

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `degC` (значение по умолчанию)

Температурный _Tm1, в котором были измерены IS или кривая I-V.

`Forward currents, If(Tj,Vf)` — Вектор из 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` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

Передайте токи. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных элементов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Table type на Table in If(Tj,Vf).

`Forward voltages, Vf(Tj,If)` — Вектор из прямых напряжений
[.9, 1.15, 1.25, 1.5, 1.75, 2.17, 2.6, 2.85; .58, .68, .75, 1.1, 1.38, 1.77, 2.27, 2.7] `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

Передайте напряжения. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных элементов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Table type на Table in Vf(Tj,If).

`Junction temperatures, Tj` — Вектор из температур перехода
[25, 125] `degC` (значение по умолчанию)

Вектор из температур перехода.

Если размер вектора равен 1, диодные характеристики не зависят от температуры.

Зависимости

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

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

Вектор из прямых напряжений. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных значений.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Table type на Table in If(Tj,Vf).

`Forward currents, If` — Вектор из прямых токов
[.1, .2, .5, 1, 2, 4, 7, 10] `A` (значение по умолчанию)

Вектор из прямых токов. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных значений.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Table type на Table in Vf(Tj,If).

`Number of series diodes` — Количество диодов соединяется последовательно
1 (значение по умолчанию)

Количество диодов, соединенных последовательно между портами блока + и –. Несколько диодов не моделируются. Скорее каждый диод имеет все связанные с напряжением количества, масштабируемые фактором, который вы задаете.

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

Количество параллельных диодов или количество параллельных путей, сформированных подключенными последовательно диодами, между портами блока + и –. Несколько диодов не моделируются. Скорее каждый диод имеет все текущие связанные количества, масштабируемые фактором, который вы задаете.

Отказ

`Zener resistance` — Сопротивление стабилитрона
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

Сопротивление диода, когда напряжение меньше значения Reverse breakdown voltage.

Зависимости

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

`Reverse breakdown voltage` — Противоположное напряжение пробоя
`inf` `V` (значение по умолчанию)

Противоположное напряжение, ниже которого можно смоделировать быстрое увеличение проводимости, которая происходит в диодном отказе. Значением по умолчанию является Inf V, который эффективно не использует противоположный отказ из модели.

Зависимости

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

Емкость

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

Метод для моделирования емкости перехода:

Fixed or zero junction capacitance — Смоделируйте емкость перехода как фиксированное значение.
Use C-V curve data points — Задайте результаты измерений в трех точках на диоде кривая C-V.
Use parameters CJ0, VJ, M & FC — Задайте емкость перехода нулевого смещения, потенциал соединения, градуируя коэффициент и коэффициент емкости истощения прямого смещения.

`Junction capacitance` — Емкость перехода
5 `pF` (значение по умолчанию)

Фиксированное значение емкости перехода.

Зависимости

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

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

Вектор из значений напряжения обратного смещения в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M.

Зависимости

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

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

Вектор из значений емкости в трех точках на диоде кривая C-V, что использование блока, чтобы вычислить CJ0, VJ и M.

Зависимости

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

`Zero-bias junction capacitance, CJ0` — Емкость перехода нулевого смещения
5 `pF` (значение по умолчанию)

Значение емкости, помещенной параллельно с проводимостью текущий термин.

Зависимости

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

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

Потенциал соединения.

Зависимости

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

`Grading coefficient, M` — Классификация коэффициента
0.5 (значение по умолчанию)

Классификация коэффициента.

Зависимости

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

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

Подходящий коэффициент, который определяет количество уменьшения емкости истощения с приложенным напряжением.

Зависимости

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

`Charge dynamics` — Заряжайте параметризацию динамики
`Do not model charge dynamics` (значение 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 peak reverse current and reverse recovery energy` | `Use transit time and carrier lifetime`

Выберите один из следующих методов для параметризации динамики заряда:

Do not model charge dynamics — Не включайте моделирование динамики заряда. Это - метод по умолчанию.
Use peak reverse current and stretch factor — Движущие силы заряда модели путем введения значений для пикового противоположного текущего _iRM и фактора фрагмента λ плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use peak reverse current and reverse recovery time — Движущие силы заряда модели путем введения значений для пикового противоположного текущего _iRM и противоположное время восстановления _trr плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr. Используйте эту опцию, если таблица данных производителя не вводит значения в течение времени транспортировки TT и время жизни несущей τ.
Use peak reverse current and reverse recovery charge — Движущие силы заряда модели путем введения значений для пикового противоположного текущего _iRM и противоположного обратного заряда Qrr плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM и _trr.
Use peak reverse current and reverse recovery energy — Движущие силы заряда модели путем введения значений для пикового противоположного текущего _iRM и противоположной энергии восстановления Erec плюс информация о начальной букве передают текущий и скорость изменения тока, используемого в схеме тестирования при измерении _iRM.
Use transit time and carrier lifetime — Динамика заряда модели путем введения значений в течение времени транспортировки TT и время жизни несущей τ.

`Peak reverse current, iRM` — Пиковый противоположный ток
-7.15 `A` (значение по умолчанию) | отрицательный скаляр

Пиковый противоположный ток измеряется внешней схемой тестирования. Это значение должно быть меньше нуля.

Зависимости

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

`Initial forward current when measuring iRM` — Начальная буква, вперед текущая при измерении iRM
4 `A` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальная буква, вперед текущая при измерении пикового противоположного 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` (значение по умолчанию) | отрицательный скаляр

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

Зависимости

`Reverse recovery time stretch factor` — Противоположное время восстановления расширяет фактор
3 (значение по умолчанию)

Значение, что использование блока, чтобы вычислить Reverse recovery time, trr. Это значение должно быть больше 1. Значением по умолчанию является 3.

Определение фактора фрагмента является более легким способом параметрировать противоположное время восстановления, чем определение противоположного обратного заряда. Чем больше значение фактора фрагмента, тем дольше это берет для противоположного восстановления, текущего, чтобы рассеяться.

Зависимости

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

`Reverse recovery time, trr` — Противоположное время восстановления
115 (значение по умолчанию)

Время между точкой, куда ток первоначально идет, чтобы обнулить, когда диод выключает, и точка где текущие падения меньше чем к десяти процентам пикового противоположного тока. Значением по умолчанию является 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 на Use peak reverse current and reverse recovery time.

`Reverse recovery charge, Qrr` — Противоположный обратный заряд
1500 `s*μA` (значение по умолчанию)

Значение, что использование блока, чтобы вычислить Reverse recovery time, trr. Используйте этот параметр, если таблица данных для вашего диодного устройства задает значение для противоположного обратного заряда вместо значения в течение противоположного времени восстановления.

Противоположный обратный заряд является общим зарядом, который продолжает рассеиваться, когда диод выключает. Значение должно быть меньше $- \frac{i^{2}_{R M}}{2 a},$

где:

_iRM является значением, заданным для Peak reverse current, iRM.
a является значением, заданным для Rate of change of current when measuring iRM.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics на Use peak reverse current and reverse recovery charge.

`Diode turn-off voltage when measuring Erec` — Диод выключает напряжение при измерении Erec
-600 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение между диодом в установившемся.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics на Use peak reverse current and reverse recovery energy.

`Stray inductance when measuring Erec` — Случайная индуктивность при измерении Erec
150 `nH` (значение по умолчанию)

Общая непреднамеренная индуктивность в измерительной схеме. Блок использует это значение, чтобы вычислить Reverse recovery energy, Erec.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics на Use peak reverse current and reverse recovery energy.

`Reverse recovery energy, Erec` — Противоположная энергия восстановления
0.03 `J` (значение по умолчанию)

Общие потери переключения из-за диода инвертируют восстановление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Charge dynamics на Use peak reverse current and reverse recovery energy.

`Transit time, TT` — Время транспортировки
50 `ns` (значение по умолчанию)

Мера того, сколько времени это берет несущие, чтобы пересечь диодное соединение.

Зависимости

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

`Carrier lifetime, tau` — Время жизни несущей
100 `ns` (значение по умолчанию)

Мера того, сколько времени это берет для несущих, чтобы рассеяться однажды диод, больше не проводит. Значением по умолчанию является 100 ns.

Зависимости

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

Температурная зависимость

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

Эта таблица показывает, как видимость установки Temperature Dependence зависит от того, как вы конфигурируете параметр Diode model в установке Main и осушаете ли вы тепловой порт. Чтобы изучить, как считать эту таблицу, смотрите Зависимости от Параметра

Видимость температурной установки зависимости

Параметры, опции и видимость установки
Модель Diode
`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` — Температурная параметризация зависимости
`None - Use characteristics at parameter measurement temperature` (значение 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 для температурной параметризации зависимости:

None - Use characteristics at parameter measurement temperature — Температурная зависимость не моделируется, или модель симулирована в T_m1 температуры измерения (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 второй T_m2 температуры измерения, и текущие значения и значения напряжения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров в первом T_m1 температуры измерения, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify saturation current at second measurement temperature T2 — Если вы выбираете эту опцию, вы задаете второй T_m2 температуры измерения и текущее значение насыщения при этой температуре. Модель использует эти значения, наряду со значениями параметров в первом T_m1 температуры измерения, чтобы вычислить значение энергетического кризиса.
Specify the energy gap EG — Задайте значение энергетического кризиса непосредственно.

`Current I1 at second measurement temperature` — Текущий I1 при второй температуре измерения
0.0245 `A` (значение по умолчанию)

Задайте диод текущее значение I1, когда напряжением будет V1 при второй температуре измерения.

Зависимости

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

`Voltage V1 at second measurement temperature` — Напряжение V1 при второй температуре измерения
0.5 `V` (значение по умолчанию)

Задайте диодное напряжение значение V1, когда током будет I1 при второй температуре измерения.

Зависимости

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

`Saturation current, IS, at second measurement temperature` — Текущее насыщение, IS, при второй температуре измерения
`1.25e-7` `A` (значение по умолчанию)

Задайте насыщение текущее значение IS при второй температуре измерения.

Зависимости

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

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

Задайте значение для второй температуры измерения.

Зависимости

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

`Energy gap parameterization` — Параметризация энергетического кризиса
`Use nominal value for silicon (EG=1.11eV)` (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`

Выберите значение для энергетического кризиса 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, параметр Energy gap, EG, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для EG.

Зависимости

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

`Energy gap, EG` — Энергетический кризис
1.11 `eV` (значение по умолчанию)

Задайте пользовательское значение для энергетического кризиса, EG.

Зависимости

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

`Saturation current temperature exponent parameterization` — Насыщение текущая температурная параметризация экспоненты
`Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3)` (значение по умолчанию) | `Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2)` | `Specify a custom value`

Выберите одну из следующих опций, чтобы задать насыщение текущее температурное значение экспоненты:

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, параметр Saturation current temperature exponent, XTI, кажется, в диалоговом окне, позволяет вам задать пользовательское значение для XTI.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization на 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` — Насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

Задайте пользовательское значение для насыщения текущая температурная экспонента, XTI.

Зависимости

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

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

Зависимости

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

Задайте значение для температурного T _s, в котором должно быть симулировано устройство.

Зависимости

Отказы

`Enable faults` — Разрешить ли отказы
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Выберите On включить моделирование отказов и отсоединить параметры, которые позволяют вам выбирать метод создания отчетов и задавать триггерный механизм.

`Reporting when a fault occurs` — Создание отчетов, когда отказ происходит
`None` (значение по умолчанию) | `Warn` | `Error`

Симуляция, сообщающая, когда отказ происходит:

None — Не генерирует предупреждение или ошибку.
Warn — Генерирует предупреждение.
Error — Симуляция останавливает и генерирует ошибку.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

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

Задайте тип отказа блока Diode:

Open — Отказ из-за перегорания металлизации.
Short — Отказ из-за перфорации - через.
Parameter shift — Отказ из-за старения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Fault transition time constant` — Постоянное время перехода отказа
`1e-3` `s` (значение по умолчанию)

Постоянная времени для перехода к неработающему состоянию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Faulted series resistance` — Неработающее серийное сопротивление
1000 `Ohm` (значение по умолчанию)

Серийное сопротивление в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Fault mode к Open.

`Faulted parallel conductance` — Неработающее серийное сопротивление
1000 `1/Ohm` (значение по умолчанию)

Параллельная проводимость в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Fault mode к Short.

`Faulted forward voltage` — Давшее сбой прямое напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

Передайте напряжение в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted on resistance` — Давший сбой на сопротивлении
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

На сопротивлении в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted off conductance` — Давший сбой от проводимости
`1e-8` `S` (значение по умолчанию)

От проводимости в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted zener resistance` — Неработающее сопротивление стабилитрона
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

От проводимости в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted reverse breakdown voltage` — Неработающее противоположное напряжение пробоя
`inf` `V` (значение по умолчанию)

Противоположное напряжение пробоя в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear или Exponential.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted currents, [I1 I2]` — Неработающие токи
[.0137, .545] `A` (значение по умолчанию)

I1 и токи I2 в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted voltages, [V1 V2]` — Неработающие напряжения
[.6, .7] `V` (значение по умолчанию)

V1 и напряжения V2 в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted ohmic resistance, RS` — Неработающие напряжения
0 `Ohm` (значение по умолчанию)

Омическое сопротивление в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Exponential.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted saturation current, IS` — Неработающее текущее насыщение
`1e-12` `A` (значение по умолчанию)

Насыщение, текущее в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted emission coefficient, N` — Неработающий коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию)

Коэффициент эмиссии в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted current, I1` — Неработающий ток
0.0137 `A` (значение по умолчанию)

Текущий в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

`Faulted voltage, V1` — Неработающее напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

Напряжение в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

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

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

Передайте токи, If(Tj,Vf), в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Tabulated I-V curve.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted forward voltages, Vf` — Давшие сбой прямые токи
[.5, .7, .9, 1.3, 1.7, 2.1, 2.5] `V` (значение по умолчанию)

Передайте токи, Vf, в неработающем состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Tabulated I-V curve.
Enable faults к On.
Fault mode к Parameter shift.

`Faulted capacitance and charge as percentage of unfaulted` — Неработающая емкость и заряд как процент ненеработающих
100 (значение по умолчанию)

Емкость и заряд в неработающем состоянии как процент ненеработающих.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Enable temporal fault trigger` — Разрешить ли временный триггер отказа
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Разрешить ли временный триггер отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Simulation time for fault event` — Время прежде, чем войти дало сбой состояние
inf `s` (значение по умолчанию)

Время симуляции, в котором вы хотите, чтобы блок ввел неработающее состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable temporal fault trigger к On.

`Enable behavioral fault trigger` — Разрешить ли поведенческий триггер отказа
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Разрешить ли поведенческий триггер отказа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Maximum permissible reverse voltage` — Максимальное допустимое противоположное напряжение
`inf` `V` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное противоположное напряжение, выше которого может быть инициирован отказ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable behavioral fault trigger к On.

`Number of events to fail when exceeding voltage` — Количество событий, чтобы перестать работать, когда чрезмерное напряжение
1 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Число раз диод должен превысить противоположный порог напряжения перед отказом, инициировано.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable behavioral fault trigger к On.

`Maximum permissible current` — Текущий порог, чтобы дать сбой переход
`inf` `A` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное допустимое текущее значение. Если ток превышает это значение для дольше, чем значение параметра Time to fail when exceeding current, то блок вводит неработающее состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable behavioral fault trigger к On.

`Time to fail when exceeding current` — Время, чтобы перестать работать при превышении текущий
1 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество времени, что ток должен постоянно превышать максимальный допустимый ток перед поведенческим отказом, инициировано.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable behavioral fault trigger к On.

`Maximum diode recovery, dV/dt` — Диодный порог восстановления
`inf` `V/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное диодное восстановление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable behavioral fault trigger к On.

`Maximum permissible temperature` — Температурный порог, чтобы дать сбой переход
`inf` `K` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное допустимое температурное значение. Если температура превышает это значение для дольше, чем значение параметра Time to fail when exceeding temperature, то блок вводит неработающее состояние.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear.
Enable faults к On.
Enable behavioral fault trigger к On.

`Time to fail when exceeding temperature` — Время, чтобы перестать работать при превышении текущий
1 `s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Количество времени, что температура должна постоянно превышать максимальную допустимую температуру перед поведенческим отказом, инициировано.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите:

Diode model к Piecewise linear.
Enable faults к On.
Enable behavioral fault trigger к On.

Тепловой порт

Примеры модели

Определение количества IGBT тепловые потери

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

Характеристики диода с барьером Шоттки

Генерация тока по сравнению с напряжением изгибается для Диода с барьером Шоттки. Задайте вектор из температур, для которых можно построить характеристики путем двойного щелчка по блоку, пометил 'Define Temperatures for Tests'. Запустите тесты и постройте кривые I-V путем нажатия в модели на гиперссылке 'на кривые графика'.

Ссылки

[1] MH. Ахмед и П.Дж. Спридбери. Аналоговая и цифровая электроника для инженеров. 2-й Выпуск. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1984.

[2] Г. Массобрио и П. Антоньетти. Полупроводниковое моделирование устройства с SPICE. 2-й выпуск. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1993.

[3] Lauritzen, отделение связи и К.Л. Ма. “Простая диодная модель с противоположным восстановлением”. IEEE^® Транзакции на Силовой электронике. Издание 6, № 2, апрель 1991, стр 188–191.

Расширенные возможности

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

Темы

Симуляция термальных эффектов в полупроводниках

Введенный в R2008a

Документация

Diode

Описание

Кусочный линейный диод

Экспоненциальный диод

Сведенный в таблицу диод

Емкость перехода

Заряжайте динамику

Температурная зависимость

Отказы

Моделирование вариантов

Тепловой порт

Переменные

Допущения и ограничения

Порты

Сохранение

+ — Положительный терминал электрический

- — Отрицательный терминал электрический

H — Тепловой порт тепловой

Параметры

Основной

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

Table type — Сведенная в таблицу функция Table in If(Tj,Vf) form (значение по умолчанию) | Table in Vf(Tj,If) form

Зависимости

Forward voltage — Передайте напряжение0.6 V (значение по умолчанию)

Зависимости

On resistance — На сопротивлении0.3 Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Off conductance — От проводимости 1e-8 1/Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Parameterization — Model parameterization Use two I-V curve data points (значение 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 из текущих значений в двух точках[.0137, .545] A (значение по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

Saturation current, IS — Текущее насыщение 1e-12 A (значение по умолчанию)

Зависимости

Emission coefficient, N — Диодный коэффициент эмиссии1 (значение по умолчанию)

Зависимости

Current I1 — Текущее значение0.0137 A (значение по умолчанию)

Зависимости

Voltage V1 — Значение напряжения0.6 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Ohmic resistance, RS — Омическое сопротивление0 Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Measurement temperature — Температура измерения25 degC (значение по умолчанию)

Forward currents, If(Tj,Vf) — Вектор из 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 (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

Зависимости

Forward voltages, Vf(Tj,If) — Вектор из прямых напряжений[.9, 1.15, 1.25, 1.5, 1.75, 2.17, 2.6, 2.85; .58, .68, .75, 1.1, 1.38, 1.77, 2.27, 2.7] V (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

Зависимости

Junction temperatures, Tj — Вектор из температур перехода[25, 125] degC (значение по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

Forward currents, If — Вектор из прямых токов[.1, .2, .5, 1, 2, 4, 7, 10] A (значение по умолчанию)

Зависимости

Number of series diodes — Количество диодов соединяется последовательно1 (значение по умолчанию)

Number of parallel diodes — Количество параллельных диодов1 (значение по умолчанию)

Отказ

Zener resistance — Сопротивление стабилитрона0.3 Ohm (значение по умолчанию)

Зависимости

Reverse breakdown voltage — Противоположное напряжение пробоя inf V (значение по умолчанию)

Зависимости

Емкость

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

Junction capacitance — Емкость перехода5 pF (значение по умолчанию)

Зависимости

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

Зависимости

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

Зависимости

Zero-bias junction capacitance, CJ0 — Емкость перехода нулевого смещения5 pF (значение по умолчанию)

Зависимости

Junction potential, VJ — Потенциал соединения1 V (значение по умолчанию)

Зависимости

Grading coefficient, M — Классификация коэффициента0.5 (значение по умолчанию)

Зависимости

Capacitance coefficient, FC — Коэффициент емкости0.5 (значение по умолчанию)

Зависимости

`+` — Положительный терминал
электрический

`-` — Отрицательный терминал
электрический

`H` — Тепловой порт
тепловой

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

`Table type` — Сведенная в таблицу функция
`Table in If(Tj,Vf) form` (значение по умолчанию) | `Table in Vf(Tj,If) form`

`Forward voltage` — Передайте напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

`On resistance` — На сопротивлении
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Off conductance` — От проводимости
`1e-8` `1/Ohm` (значение по умолчанию)

`Parameterization` — Model parameterization
`Use two I-V curve data points` (значение 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 из текущих значений в двух точках
[.0137, .545] `A` (значение по умолчанию)

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

`Saturation current, IS` — Текущее насыщение
`1e-12` `A` (значение по умолчанию)

`Emission coefficient, N` — Диодный коэффициент эмиссии
1 (значение по умолчанию)

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

`Voltage V1` — Значение напряжения
0.6 `V` (значение по умолчанию)

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

`Measurement temperature` — Температура измерения
25 `degC` (значение по умолчанию)

`Forward currents, If(Tj,Vf)` — Вектор из 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` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

`Forward voltages, Vf(Tj,If)` — Вектор из прямых напряжений
[.9, 1.15, 1.25, 1.5, 1.75, 2.17, 2.6, 2.85; .58, .68, .75, 1.1, 1.38, 1.77, 2.27, 2.7] `V` (значение по умолчанию) | неотрицательный вектор

`Junction temperatures, Tj` — Вектор из температур перехода
[25, 125] `degC` (значение по умолчанию)

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

`Forward currents, If` — Вектор из прямых токов
[.1, .2, .5, 1, 2, 4, 7, 10] `A` (значение по умолчанию)

`Number of series diodes` — Количество диодов соединяется последовательно
1 (значение по умолчанию)

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

`Zener resistance` — Сопротивление стабилитрона
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Reverse breakdown voltage` — Противоположное напряжение пробоя
`inf` `V` (значение по умолчанию)

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

`Junction capacitance` — Емкость перехода
5 `pF` (значение по умолчанию)

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

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

`Zero-bias junction capacitance, CJ0` — Емкость перехода нулевого смещения
5 `pF` (значение по умолчанию)

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

`Grading coefficient, M` — Классификация коэффициента
0.5 (значение по умолчанию)

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

`Peak reverse current, iRM` — Пиковый противоположный ток
-7.15 `A` (значение по умолчанию) | отрицательный скаляр

`Initial forward current when measuring iRM` — Начальная буква, вперед текущая при измерении iRM
4 `A` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Reverse recovery time stretch factor` — Противоположное время восстановления расширяет фактор
3 (значение по умолчанию)

`Reverse recovery time, trr` — Противоположное время восстановления
115 (значение по умолчанию)

`Reverse recovery charge, Qrr` — Противоположный обратный заряд
1500 `s*μA` (значение по умолчанию)

`Diode turn-off voltage when measuring Erec` — Диод выключает напряжение при измерении Erec
-600 `V` (значение по умолчанию)

`Stray inductance when measuring Erec` — Случайная индуктивность при измерении Erec
150 `nH` (значение по умолчанию)

`Reverse recovery energy, Erec` — Противоположная энергия восстановления
0.03 `J` (значение по умолчанию)

`Transit time, TT` — Время транспортировки
50 `ns` (значение по умолчанию)

`Carrier lifetime, tau` — Время жизни несущей
100 `ns` (значение по умолчанию)

`Current I1 at second measurement temperature` — Текущий I1 при второй температуре измерения
0.0245 `A` (значение по умолчанию)

`Voltage V1 at second measurement temperature` — Напряжение V1 при второй температуре измерения
0.5 `V` (значение по умолчанию)

`Saturation current, IS, at second measurement temperature` — Текущее насыщение, IS, при второй температуре измерения
`1.25e-7` `A` (значение по умолчанию)

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

`Energy gap, EG` — Энергетический кризис
1.11 `eV` (значение по умолчанию)

`Saturation current temperature exponent, XTI` — Насыщение текущая температурная экспонента
3 (значение по умолчанию)

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

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

`Enable faults` — Разрешить ли отказы
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Reporting when a fault occurs` — Создание отчетов, когда отказ происходит
`None` (значение по умолчанию) | `Warn` | `Error`

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

`Fault transition time constant` — Постоянное время перехода отказа
`1e-3` `s` (значение по умолчанию)

`Faulted series resistance` — Неработающее серийное сопротивление
1000 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Faulted parallel conductance` — Неработающее серийное сопротивление
1000 `1/Ohm` (значение по умолчанию)

`Faulted forward voltage` — Давшее сбой прямое напряжение
0.6 `V` (значение по умолчанию)

`Faulted on resistance` — Давший сбой на сопротивлении
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Faulted off conductance` — Давший сбой от проводимости
`1e-8` `S` (значение по умолчанию)

`Faulted zener resistance` — Неработающее сопротивление стабилитрона
0.3 `Ohm` (значение по умолчанию)

`Faulted reverse breakdown voltage` — Неработающее противоположное напряжение пробоя
`inf` `V` (значение по умолчанию)

`Faulted currents, [I1 I2]` — Неработающие токи
[.0137, .545] `A` (значение по умолчанию)

`Faulted voltages, [V1 V2]` — Неработающие напряжения
[.6, .7] `V` (значение по умолчанию)