Exponenta Banner

Voltage-Controlled Switch

Управляемый переключатель напряжения с гистерезисом

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Электрический / Дополнительные Компоненты / Пассивные элементы SPICE

  • Voltage-Controlled Switch block

Описание

Блок Voltage-Controlled Switch представляет электрические характеристики переключателя, состоянием которого управляет напряжение через входные порты (controlling voltage).

Этот блок модели или переменное сопротивление или переключатель короткого перехода. Для переключателя переменного сопротивления, установленного параметр Switch model на Smooth transition between Von and Voff. Для переключателя короткого перехода, набор Switch model к Abrupt transition after delay.

Переключатель короткого перехода

В переключателе короткого перехода переход между прочь и на состояниях мгновенен:

  • Когда напряжение управления больше или равно сумме Threshold voltage, VT и значений параметров Hysteresis voltage, VH, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное значению параметров On resistance, RON.

  • Когда напряжение управления меньше значения параметров Threshold voltage, VT минус значение параметров Hysteresis voltage, VH, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное значению параметров Off resistance, ROFF.

  • Когда напряжение управления больше или меньше, чем значение параметров Threshold voltage, VT суммой, меньше чем или равной значению параметров Hysteresis voltage, VH, напряжение находится в crossover region, и состояние переключателя остается неизменным.

Примечание

Если значение параметров Hysteresis voltage, VH меньше 0, блок моделирует переключатель переменного сопротивления независимо от значения, которое вы устанавливаете для параметра Switch model.

Переключатель переменного сопротивления

В переключателе переменного сопротивления переход между прочь и на состояниях экспоненциален:

  • Когда Control voltage for on state, VON больше Control voltage for off state, VOFF:

    • Если напряжение управления больше значения параметров Control voltage for on state, VON, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное значению параметров On resistance, RON.

    • Если напряжение управления меньше значения параметров Control voltage for off state, VOFF, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное значению параметров Off resistance, ROFF.

    • Если напряжение управления больше значения параметров Control voltage for off state, VOFF или меньше, чем значение параметров Control voltage for on state, VON, сопротивление задано:

      Rs=exp[Lm+3Lr(Vc−Vm2Vd)−2Lr((Vc−Vm)3Vd3)]

      где:

      • Rs является сопротивлением переключателя.

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

      • Lr=ln(RONROFF) логарифмическое отношение значений резистора.

      • Vc является напряжением управления.

      • Vm=VON+VOFF2 среднее значение напряжений управления.

      • Vd=VON−VOFF различие между напряжениями управления.

  • Когда Control voltage for on state, VON меньше Control voltage for off state, VOFF:

    • Если напряжение управления меньше значения параметров Control voltage for on state, VON, переключатель закрывается и имеет сопротивление, равное значению параметров On resistance, RON.

    • Если напряжение управления больше значения параметров Control voltage for off state, VOFF, переключатель открыт и имеет сопротивление, равное значению параметров Off resistance, ROFF.

    • Если напряжение управления меньше значения параметров Control voltage for off state, VOFF или больше, чем значение параметров Control voltage for on state, VON, сопротивление задано:

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

Допущения и ограничения

Выходная модель сопротивления блока прерывиста во время переключения. Разрыв может вызвать числовые проблемы. Попробуйте следующие действия, чтобы решить вопросы:

  • Установите On resistance, RON и значения параметров Off resistance, ROFF сохранять RON разделенным на ROFF как можно больше и другие, чем 1e+12.

  • Увеличьте значение параметров Hysteresis voltage, VH, чтобы уменьшать болтовню переключателя.

  • Если решатель переменного шага используется, уменьшите значение параметров Max step size (в диалоговом окне блока Configuration Parameters).

    Примечание

    Это увеличивает время симуляции.

Порты

Сохранение

развернуть все

Электрический порт сохранения сопоставил с управляемым переключателем напряжения положительный вход.

Электрический порт сохранения сопоставил с управляемым переключателем напряжения отрицательный вход.

Электрический порт сохранения сопоставил с управляемым переключателем напряжения положительный выход.

Электрический порт сохранения сопоставил с управляемым переключателем напряжения отрицательный выход.

Параметры

развернуть все

Мгновенен ли переход между на состоянии и от тока состояния или нет. Чтобы смоделировать этот блок как переключатель переменного сопротивления, выберите Smooth transition between Ion and Ioff. Чтобы смоделировать этот блок как переключатель короткого перехода, выберите Abrupt transition after delay.

Напряжение, выше которого блок интерпретирует напряжение управления как HIGH.

Примечание

Напряжение управления должно отличаться от порогового напряжения, по крайней мере, значением параметров Hysteresis voltage, VH, чтобы изменить состояние переключателя.

Зависимости

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

Сумма, которой напряжение управления должно превысить или упасть ниже значения параметров Threshold voltage, VT, чтобы изменить состояние переключателя.

Зависимости

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

Переключите напряжение управления для на состоянии.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model на Smooth transition between Von and Voff.

Переключите напряжение управления для от состояния.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Switch model на Smooth transition between Von and Voff.

Сопротивление переключателя, когда это закрывается.

Вычислить ли автоматически от сопротивления этого переключателя как 1/GMIN.

Примечание

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

По умолчанию GMIN совпадает с параметром GMIN блока Environment Parameters, значением по умолчанию которого является 1e–12. Чтобы изменить GMIN, добавьте блок Environment Parameters в свою модель и установите параметр GMIN на требуемое значение.

Зависимости

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

Сопротивление переключателя, когда это открыто.

Зависимости

Включить этот параметр также:

  • Установите Switch model на Abrupt transition after delay и Use 1/GMIN as Off resistance к No. Значением по умолчанию является 1e12.

  • Установите Switch model на Smooth transition between Von and Voff. Значением по умолчанию является 1e6.

, .

Задержка, после которой происходит переход переключателя.

Зависимости

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

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Блоки Simscape

Функции

Темы

Представленный в R2009a

Документация Simscape Electrical

Поддержка