Сообщество Engee
Engee Community
/
Примеры и проекты
/
Проверка статического поведения тиристора при его включении

Проверка статического поведения тиристора при его включении

Автор
avatar-svetlanasvetlana
Notebook

Проверка статического поведения тиристора при его включении

В этом примере мы проверим, что поведение включенного тиристора в установившемся режиме соответствует параметрам, указанным в настройках его блока:

In [ ]: 
V_GT = 0.6;     #В
I_GT = 3e-6;    #А
V_T = 1.2;      #В
I_T = 1.0;      #А
Rs = 87.0;      #кОм

Тест 1. Проверка отпирающего напряжения

В модели Thyristor_Static_Behavior_On_1.engee тиристор запускается при подаче на затвор импульса в 3 мкА и более (Gate trigger current, I_GT).

image_2.png

Условия теста:

  • Напряжение питания . Напряжение питания должно быть подано не резко, а постепенно, с помощью блока Линейный сигнал (Ramp), чтобы предотвратить dv/dt-запуск;
  • Нагрузка ;
  • В схеме нет внешнего резистора на затворе, поэтому для включения устройства импульсом 3 мкА необходимо установить значение внутреннего сопротивления шунта (Internal shunt resistor, Rs) . Если сопротивление мало, тиристор не сработает при входном токе , а если напротив слишком велико, то тиристор сработает при токе, меньшем, чем .
In [ ]: 
V_s1 = 12;         #В
R_load1 = 120;    #Ом
I_on1 = I_GT;      #A

В этом тесте мы будем проверять, что отпирающее напряжение на управляющем электроде равно значению Corresponding gate voltage, V_GT, 0.6 В, указанному в настройках, когда ток в управляющем электроде равен току включения тиристора, Gate trigger current, I_GT, 3 мкА.

Запуск модели

In [ ]: 
if "Thyristor_Static_Behavior_On_1" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "Thyristor_Static_Behavior_On_1" ) # загрузка модели
else
    m = engee.load( "Thyristor_Static_Behavior_On_1.engee" )
end
results_1 = engee.run(m, verbose=true)

Получение параметров

In [ ]: 
t_1 = results_1["i_GT_1"].time;         # Время
i_GT_1 = results_1["i_GT_1"].value;     # Ток затвора
v_GT_1 = results_1["v_GT_1"].value;     # Напряжение между затвором и катодом 
i_load_1 = results_1["i_load_1"].value; # Ток нагрузки 
v_AK_1 = results_1["v_AK_1"].value;     # Прямое напряжение

Построение графиков

In [ ]: 
using Plots
plotlyjs();
In [ ]: 
plot(layout=@layout([a a; b b;]), legend=:outerbottomright)
plot!(t_1, i_GT_1, subplot=1, ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:blue, label="Ток затвора")
plot!(t_1, v_AK_1, subplot=2, ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:orange, label="Прямое напряжение")
plot!(t_1, i_load_1, subplot=3, xlabel="Время, c", ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:green, label="Ток нагрузки")
plot!(t_1, v_GT_1, subplot=4, xlabel="Время, c", ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:red, label="Напряжение между затвором и катодом")
Out[0]:

По графикам видно, что тиристор запускается при подаче на затвор импульса в 3 мкА, а напряжение между затвором и катодом действительно близко к 0.6 В.

Тест 2. Проверка падения напряжения открытого тиристора

В модели Thyristor_Static_Behavior_On_2.engee используется тиристор с теми же настройками. В этом тесте мы проверим, что падение напряжения открытого тиристора , соответствует параметрам, указанным в настройках тиристора (On-state voltage) при токе нагрузки во включенном состоянии (On-state current) .

image.png

Условия теста:

  • Напряжение питания (постепенная подача);
  • Нагрузка ;
  • Внешний резистор снижает чувствительность срабатывания тиристора. ток срабатывания увеличивается примерно до . Критический ток будет немного меньше из-за увеличенного тока анод-затвор, который вносит вклад в ток затвора.
In [ ]: 
V_s2 = 12;          #В
R_load2 = 10.8;     #Ом
R_GK = 1000;        #Ом
I_on2 = 0.6*1e-3;   #А

Запуск модели

In [ ]: 
if "Thyristor_Static_Behavior_On_2" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "Thyristor_Static_Behavior_On_2" ) # загрузка модели
else
    m = engee.load( "Thyristor_Static_Behavior_On_2.engee" )
end
results_2 = engee.run(m, verbose=true)

Получение параметров

In [ ]: 
t_2 = results_2["i_GT_2"].time;         # Время
i_GT_2 = results_2["i_GT_2"].value;     # Ток затвора
v_GT_2 = results_2["v_GT_2"].value;     # Напряжение между затвором и катодом 
i_load_2 = results_2["i_load_2"].value; # Ток нагрузки 
v_AK_2 = results_2["v_AK_2"].value;     # Прямое напряжение

Построение графиков

In [ ]: 
using Plots
plotlyjs();
In [ ]: 
plot(layout=@layout([a a; b b;]), legend=:outerbottomright)
plot!(t_2, i_GT_2, subplot=1, ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:blue, label="Ток затвора")
plot!(t_2, v_AK_2, subplot=2, ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:orange, label="Прямое напряжение")
plot!(t_2, i_load_2, subplot=3, xlabel="Время, c", ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:green, label="Ток нагрузки")
plot!(t_2, v_GT_2, subplot=4, xlabel="Время, c", ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:red, label="Напряжение между затвором и катодом")
Out[0]:

По графикам видно, что ток нагрузки во включенном состоянии составляет 1 А и при этом токе падение напряжения между анодом и катодом действительно близко к 1.2 В.

Вывод

Проведя два теста на включение тиристора, мы убедились, что статическое поведение тиристора соответствует параметрам, указанным в настройках его блока.

Группа видимости
ПубличноПросматривать контент могут все пользователи сообщества

Тип

Модель динамической системы

Краткое описание

Моделируем включение тиристора. Проведем два теста, чтобы убедиться, что статическое поведение тиристора соответствует параметрам блока

Связанные материалы

Проверка динамического поведения тиристора при его включении

Теги

Категории

Моделирование в EngeeФизическое 1-D моделированиеЭлектричествоЭлектроника
Учебные дисциплиныИнженерное направлениеМикроэлектроника
Учебные дисциплиныИнженерное направлениеЭлектротехника

Языки

    Julia

Форматы

    engee
    ngscript

Уровень

    Средний

Статус

Опубликовано

Обновлено

Источник

Экспонента