Полумост с идеальными переключателями и тепловым портом
Simscape / Электрический / Semiconductors & Converters

Блок Half-Bridge (Ideal, Switching) моделирует полумост с идеальными переключателями и тепловым портом. Чтобы выбрать идеальное устройство переключения, установите параметр Switching device на любой MOSFET, IGBT, или GTO.
Можно задать интегральный защитный диод для каждого устройства переключения. Интегральный диод защищает полупроводниковое устройство путем обеспечения пути к проводимости для противоположного тока. Индуктивная нагрузка может произвести высокий скачок противоположного напряжения, когда полупроводниковое устройство внезапно выключает предоставление напряжения к загрузке.
Защитные диоды в полумосте используют Lauritzen и модель мамы, чтобы получить эффекты динамики заряда. Уравнения определения:
| (1) |
| (2) |
iRM является диодным текущим реверсом пика.
qE является зарядом соединения.
qM является общим накопленным зарядом.
TM является временем транспортировки.
τ является временем жизни несущей.
Блок решает уравнение 2 в t = 0 и qM в установившемся:
| (3) |
В t = 0 и qE = 0, уравнение 1 равно:
| (4) |
| (5) |
Наконец, блок вычисляет противоположную энергию восстановления, Erec, как:
| (6) |
id является током через диод.
vd является напряжением через диод.
τrr является противоположным временем восстановления.
Учитывая t2=τrrln(10), общая противоположная энергия восстановления:
| (7) |
Текущее изменение в загрузке незначительно. Индуктивность или переключающаяся частота являются достаточно большими так, чтобы текущая загрузка была постоянной между переключателями.
Случайная индуктивность схемы незначительна.
G — Вектор выводов затвораПорт сохранения физического сигнала сопоставлен с выводами затвора этих двух диодов в виде вектора из двух физических сигналов.
Чтобы включить этот порт, установите Gate-control port на PS.
+ — Положительный терминалЭлектрический порт сохранения сопоставлен с положительным терминалом.
- — Отрицательный терминалЭлектрический порт сохранения сопоставлен с отрицательным терминалом.
O — Выведите узелЭлектрический порт сохранения сопоставлен с выходным узлом.
G1 — Вывод затвора 1Электрический порт сохранения сопоставлен с выводом затвора для первого диода.
Чтобы включить этот порт, установите Gate-control port на Electrical.
G2 — Вывод затвора 2Электрический порт сохранения сопоставлен с выводом затвора для второго диода.
Чтобы включить этот порт, установите Gate-control port на Electrical.
H — Тепловой портТепловой порт сохранения.
Видимость параметров Main зависит от параметров On-state behavior and losses и Switching device. Чтобы изучить, как считать эту таблицу, смотрите Зависимости от Параметра.
Основные зависимости от параметра
| Параметры и опции | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Порт контрольно-пропускной службы | |||||
| Переключение устройства | |||||
MOSFET | IGBT | GTO | |||
| Пороговое напряжение, Vth | Пороговое напряжение, Vth | Пропустите триггерное напряжение, Vgt | |||
| Логический элемент выключает напряжение, Вгт_офф | |||||
| Текущее содержание | |||||
| Поведение на состоянии и потери | |||||
Specify constant values | Tabulate with temperature and current | Specify constant values | Tabulate with temperature and current | Specify constant values | Tabulate with temperature and current |
| Источник дренажа на сопротивлении, R_DS (на) | Напряжение на состоянии, Vds (Tj, Идентификаторы) | Передайте напряжение, VF | Напряжение на состоянии, Vds (Tj, Лед) | Передайте напряжение, VF | Напряжение на состоянии, Vak (Tj, Iak) |
| Температурный вектор, Tj | Сопротивление на состоянии | Температурный вектор, Tj | Сопротивление на состоянии | Температурный вектор, Tj | |
| Источник дренажа текущий вектор, Идентификаторы | Эмиттерный коллектором текущий вектор, Лед | Вектор анодного катодного тока, Iak | |||
| Проводимость состояния Off | |||||
Gate control port — Порт контрольно-пропускной службыPS (значение по умолчанию) | ElectricalИспользовать ли входной порт физического сигнала, G или электрические порты G1 и G2 сохранения, как порты контрольно-пропускной службы.
Switching device — Переключение опции устройстваMOSFET (значение по умолчанию) | IGBT | GTOПереключение устройства, чтобы использовать для полумоста.
Threshold voltage, Vth — Пороговое напряжение
V| 6
V | положительная скалярная величинаПороговое напряжение, при котором устройство включает. Значение по умолчанию зависит от установки Switching device.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Gate trigger voltage, Vgt — Пропустите триггерное напряжение
V (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаПорог напряжения катода логического элемента. Устройство включает, когда напряжение катода логического элемента выше этого значения.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Gate turn-off voltage, Vgt_off — Логический элемент выключает напряжение
V (значение по умолчанию) | скалярПорог напряжения катода логического элемента. Устройство выключает, когда напряжение катода логического элемента ниже этого значения.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Holding current — Текущий порог
A (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаТекущий порог. Устройство остается, когда ток выше этого значения, даже когда напряжение катода логического элемента падает ниже триггерного напряжения логического элемента.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
On-state behaviour and losses — На состоянии текущий для данных потерьSpecify constant values (значение по умолчанию) | Tabulate with temperature and currentМетод параметризации в виде также:
Specify constant values — Используйте скалярные значения, чтобы задать текущий выход, переключатель - на потере, и выключить данные потерь.
Tabulate with temperature and current — Используйте векторы, чтобы задать текущий выход, переключатель - на потере, выключить потерю и температурные данные.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Drain-source on resistance, R_DS(on) — Источник дренажа на сопротивлении
Ohm (значение по умолчанию)Сопротивление источника дренажа, когда устройство работает.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
On-state voltage, Vds(Tj,Ids) — Напряжение на состоянии
V (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинПадение напряжения через устройство, когда устройство находится в инициированном проводящем состоянии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Drain-source current vector, Ids — Источник дренажа текущий вектор
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинТоки источника дренажа, для которых задано напряжение на состоянии. Первым элементом должен быть нуль. Задайте этот параметр с помощью векторного количества.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Forward voltage, Vf — Передайте напряжение
V (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаМинимальное напряжение потребовало через коллектор и эмиттерные порты блока для градиента диода, чтобы характеристика I-V была 1/Ron, где Ron является значением параметра On-state resistance.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
On-state resistance — Сопротивление эмиттера коллектора на состоянии
Ohm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаСопротивление эмиттера коллектора, когда устройство работает.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
On-state voltage, Vds(Tj,Ice) — Напряжение на состоянии
V (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинПадение напряжения через устройство, когда устройство находится в инициированном проводящем состоянии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Collector-emitter current vector, Ice — Эмиттерный коллектором текущий вектор
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭмиттерные коллектором токи для напряжения на состоянии. Первым элементом должен быть нуль. Задайте этот параметр с помощью векторного количества.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
On-state voltage, Vak(Tj,Iak) — Напряжение на состоянии
V (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинПадение напряжения через устройство, когда устройство находится в инициированном проводящем состоянии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Anode-cathode current vector, Iak — Вектор анодного катодного тока
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинАнодные катодные токи, для которых задано напряжение на состоянии. Первым элементом должен быть нуль.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Temperature vector, Tj — Температурный вектор
K (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинТемпературные значения, в которых задано напряжение на состоянии.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Off-state conductance — Проводимость эмиттера коллектора состояния Off1e-6
1/Ohm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаПроводимость, когда устройство выключено. Значение должно быть меньше 1/R, где R является значением параметра On-state resistance.
См. таблицу Main Parameter Dependencies.
Видимость параметров Losses зависит от Switching device и параметров On-state behavior and losses во вкладке Main. Чтобы изучить, как считать эту таблицу, смотрите Зависимости от Параметра.
Зависимости от параметра потерь
| Параметры и опции | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Переключение устройства | |||||
MOSFET | IGBT | GTO | |||
| Поведение на состоянии и потери | |||||
Specify constant values | Tabulate with temperature and current | Specify constant values | Tabulate with temperature and current | Specify constant values | Tabulate with temperature and current |
| Переключатель - на потере | Переключатель - на потере, Вечность (Tj, Идентификаторы) | Переключатель - на потере | Переключатель - на потере, Вечность (Tj, Лед) | Переключатель - на потере | Переключатель - на потере, Вечность (Tj, Iak) |
| Выключите потерю | Выключите потерю, Eoff (Tj, Идентификаторы) | Выключите потерю | Выключите потерю, Eoff (Tj, Лед) | Принудительная коммутация выключает потерю | Выключите потерю, Eoff (Tj, Iak) |
| Диодная потеря восстановления реверса | Диодная потеря восстановления реверса, Erec (Tj, Идентификаторы) | Диодная потеря восстановления реверса | Диодная потеря восстановления реверса, Erec (Tj, Лед) | Диодная потеря восстановления реверса | Диодная потеря восстановления реверса, Erec (Tj, Iak) |
| На состоянии текущий для данных потерь | Температурный вектор за потери, Tj | На состоянии текущий для данных потерь | Температурный вектор за потери, Tj | На состоянии текущий для данных потерь | Температурный вектор за потери, Tj |
| Источник дренажа текущий вектор за потери, Идентификаторы | Эмиттерный коллектором текущий вектор за потери, Лед | Естественная коммутационная потеря исправления | Вектор анодного катодного тока за потери, Iak | ||
| Естественная коммутационная потеря исправления | |||||
| Напряжение состояния Off для данных потерь | |||||
Switch-on loss — Переключатель - на потере
J (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаЭнергия, рассеянная во время одного переключателя - на событии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-off loss — Выключите потерю
J (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаЭнергия, рассеянная во время сингла, выключает событие. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Diode reverse recovery loss — Потеря от противоположного диодом восстановления5.70e-3
J (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаЭнергия рассеивается во время противоположного диодом события восстановления.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Off-state voltage for loss data — Напряжение состояния Off
V (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаВыходное напряжение, когда устройство выключено. Данные потерь задают запирающее напряжение в этом значении.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
On-state current for loss data — Выведите текущий
A (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаВыведите текущий, для которого переключатель - на потере, выключают потерю, и напряжение на состоянии задано.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-on loss, Eon(Tj,Ids) — Переключатель - на потере[ 0 2.9e-4 0.00143 0.00286 0.00571 0.01314 0.02286; 0 5.7e-4 0.00263 0.00514 0.01029 0.02057 0.03029 ]
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время одного переключателя - на событии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-off loss, Eoff(Tj,Ids) — Выключите потерю[0, .21, 1.07, 2.14, 4.29, 9.86, 17.14; 0, .43, 1.97, 3.86, 7.71, 15.43, 22.71] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время сингла, выключает событие. Этот параметр задан в зависимости от температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Diode reverse recovery loss, Erec(Tj,Ids) — Потеря от противоположного диодом восстановления[0, .0031, .021, .11, .21, .43, .99, 1.71, 3.078; 0, .0041, .043, .2, .39, .77, 1.54, 2.27, 4.08] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия рассеивается во время противоположного диодом события восстановления. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Drain-source current vector for losses, Ids — Источник дренажа, текущий для переключения потерь
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинТоки источника дренажа, для которых заданы потери. Первым элементом должен быть нуль.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-on loss, Eon(Tj,Ice) — Переключатель - на потере[0, .0024, .024, .12, .2, .48, 1.04, 2.16, 3.24; 0, .003, .03, .15, .25, .6, 1.3, 2.7, 4.05] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время одного переключателя - на событии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-off loss, Eoff(Tj,Ice) — Выключите потерю[0, .0007, .0066, .033, .066, .17, .33, .83, 1.5; 0, .001, .01, .05, .1, .25, .5, 1.2, 2.2] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время сингла, выключает событие. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Diode reverse recovery loss, Erec(Tj,Ice) — Потеря от противоположной диодом потери восстановления[0, .0031, .021, .11, .21, .43, .99, 1.71, 3.078; 0, .0041, .043, .2, .39, .77, 1.54, 2.27, 4.08] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия рассеивается во время противоположного диодом события восстановления. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Collector-emitter current vector for losses, Ice — Эмиттерный коллектором ток за потери
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭмиттерные коллектором токи, для которых заданы потери. Первым элементом должен быть нуль.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Forced commutation switch-off loss — Принудительная коммутация выключает потерю17.14e-3
J (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаЭнергия, рассеянная во время принудительной коммутации, выключает событие. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Natural commutation rectification loss — Естественная коммутационная потеря исправления10e-3
J (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаПотеря исправления применялась, когда блок выключает, потому что ток падает ниже значения параметра Holding current.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-on loss, Eon(Tj,Iak) — Переключатель - на потере[0, .0024, .024, .12, .2, .48, 1.04, 2.16, 3.24; 0, .003, .03, .15, .25, .6, 1.3, 2.7, 4.05] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время одного переключателя - на событии. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Switch-off loss, Eoff(Tj,Iak) — Выключите потерю[0, .0007, .0066, .033, .066, .17, .33, .83, 1.5; 0, .001, .01, .05, .1, .25, .5, 1.2, 2.2] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия, рассеянная во время сингла, выключает событие. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Diode reverse recovery loss, Erec(Tj,Iak) — Потеря от противоположной диодом потери восстановления[0, .0031, .021, .11, .21, .43, .99, 1.71, 3.078; 0, .0041, .043, .2, .39, .77, 1.54, 2.27, 4.08] * 1e-3
J (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинЭнергия рассеивается во время противоположного диодом события восстановления. Этот параметр является функцией температуры, и финал на состоянии вывел текущий.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Anode-cathode current vector for losses, Iak — Анодный катодный ток за потери
A (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинАнодные катодные токи, для которых заданы потери. Первым элементом должен быть нуль.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Temperature vector for losses, Tj — Температура за потери
K (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинТемпературные значения, в которых заданы потери. Задайте этот параметр с помощью векторного количества.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Temperature vector for losses, Tj — Температура за потери
K (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинТемпературные значения, в которых заданы потери. Задайте этот параметр с помощью векторного количества.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Off-state voltage for loss data — Напряжение состояния Off для данных потерь
V (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаВыходное напряжение, когда устройство выключено. Данные потерь задают запирающее напряжение в этом значении.
См. таблицу Losses Parameter Dependencies.
Integral protection diode — Защитный диодNo (значение по умолчанию) | YesСмоделировать ли защитный диод интеграла блока.
Diode model — Модель DiodePiecewise Linear (значение по умолчанию) | Tabulated I-V curveМодель Diode в виде также:
Piecewise Linear — Используйте кусочную линейную модель для диода, как описано в Кусочном Линейном Диоде.
Tabulated I-V curve — Используйте сведенное в таблицу прямое смещение данные I-V и зафиксированное обратное смещение от проводимости.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes.
Forward voltage — Передайте напряжение
V (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаМинимальное напряжение требуется через + и - блокируйте порты для градиента диода характеристика I-V, чтобы быть 1/Ron, где Ron является значением параметра On resistance.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes и Diode model к Piecewise linear.
On resistance — На сопротивлении
Ohm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величинаСкорость изменения напряжения по сравнению с током выше значения параметра Forward voltage.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes и Diode model к Piecewise linear.
Off conductance — От проводимости1e-5
1/Ohm (значение по умолчанию)Проводимость обратно-смещенного диода.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes и Diode model к Piecewise linear.
Table type — Сведенная в таблицу функцияTable in If(Tj,Vf) form (значение по умолчанию) | Table in Vf(Tj,If) formСвести ли в таблицу ток в зависимости от температуры и напряжения или напряжения в зависимости от температуры и текущий.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes и Diode model к Tabulated I-V curve.
Forward currents, If(Tj,Vf) — Передайте токи
A (значение по умолчанию) | неотрицательный векторПередайте токи. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных элементов.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes, Diode model к Tabulated I-V curve, и Table type к Table in If(Tj,Vf) form.
Junction temperatures, Tj — Температуры перехода
degC (значение по умолчанию) | вектор из положительных скалярных величинВектор из температур перехода. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из двух элементов.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes, и Diode model к Tabulated I-V curve.
Forward voltages, Vf — Передайте напряжения
V (значение по умолчанию) | неотрицательный векторВектор из прямых напряжений. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных значений.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes, Diode model к Tabulated I-V curve, и Table type к Table in If(Tj,Vf) form.
Forward voltages, Vf(Tj,If) — Передайте напряжения
V (значение по умолчанию) | неотрицательный векторПередайте напряжения. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных элементов.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes, Diode model к Tabulated I-V curve, и Table type к Table in Vf(Tj,If) form.
Forward currents, If — Передайте токи
A (значение по умолчанию) | неотрицательный векторВектор из прямых токов. Этот параметр должен быть вектором по крайней мере из трех неотрицательных значений.
Чтобы включить этот параметр, установите Integral protection diode на Yes, Diode model к Tabulated I-V curve, и Table type к Table in Vf(Tj,If) form.
Используйте тепловой порт, чтобы симулировать эффекты выработанного тепла и температуры устройства. Для получения дополнительной информации об использовании тепловых портов и параметров Thermal Port, смотрите Термальные эффекты Симуляции в Полупроводниках.
Diode | GTO | IGBT (Ideal, Switching) | MOSFET (Ideal, Switching) | Thyristor (Piecewise Linear)
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.