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Varistor

与电压有关的电阻器模型。

类型: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Varistor

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Varistor

说明

变阻器*块是一个电压相关电阻器(VDR)。该元件通常也称为金属氧化物变阻器(MOV)。该元件在低电压时具有高电阻,在高电压时具有低电阻。

通过将该元件块与电路并联,可以保护电路的各个部分免受电压尖峰的影响。当发生电压尖峰时,变阻器的电阻会显著下降,导致电流流经变阻器而不是电路。

使用*参数化*参数,可从两个选项中选择一个来确定该电路块的行为。线性 "选项基于变阻器的导通和断开状态,并在这两个区域中使用电流和电压之间的线性关系。而 "Power-law "选项则在初始导通状态下使用电流和电压之间的指数关系。该选项还在较高电压下增加了第三个线性区域。

线性参数化

该参数化选项将电压-电流关系分为两个线性区域:

  • 关断区 - 电阻较高,电流随电压升高而缓慢增大。

  • 开区 - 电阻较低,电流随电压升高而迅速增大。

该图显示了开区和关区的电压/电流关系。

varistor 1 s

在其中一种情况下使用线性参数化:

  • 您正在模拟阈值电压附近的电压尖峰。

  • 您希望变阻器在所有区域都表现为线性。

线性变阻器的电压-电流关系如下:

.

其中

  • 分别为变阻器电压和电流。

  • - 是分隔两个工作区域的阈值电压。使用*钳位电压*参数设置该值。

  • - 开启和关闭区域的电阻。分别使用*开启电阻*和*关闭电阻*参数设置这些值。

  • - 常数用于确保两个区域之间的电流连续性:

    .

幂律参数化

这种参数化变体将电压-电流依赖关系分为三个区域:

  • 漏电区 - 电阻较高,电流随电压升高而缓慢增加。

  • 正常区域 - 电阻随电压升高呈指数下降。

  • 上升区 - 电阻较低,电流随电压升高而快速上升。

该图以对数刻度显示了三个工作区域。

varistor 2 s

在其中一种情况下使用幂律参数化:

  • 您正在模拟较大电压范围内的电压尖峰。

  • 您希望变阻器在首次导通区域的表现为指数型。

幂律变阻器的电压-电流相关性如下:

α

其中

  • 分别为变阻器电压和电流。

  • α - 幂律指数,定义正常模式下电流随电压增加而增加的速率。使用*正常模式幂律指数*参数设置该值。

  • 是*泄漏-正常模式*和*正常模式-上升*转换点对应的阈值电压。分别使用*泄漏到正常电压转换*和*正常到上升电压转换*参数设置这些值。

  • - 漏电区和上升区的电阻。分别使用*漏电模式电阻*和*上转模式电阻*参数设置这些值。

  • 和 是常数,用于确保区域间的电流连续性:

,

,

и

.

等效电路

除变阻器方程外,还可指定恒定终端电阻 Rt 和器件寄生电容 C。该图显示了变阻器在任一参数化模式下的等效电路。

αα ααα ++ αααα === varistor 3 s

端口

非定向

+ - 正

电气端口,代表正极。

*-*代表负极

电气端口,代表负极。

参数

主要参数

参数化 - 变阻器工作模式
线性(默认) | `功率定律

选择变阻器电阻随电压升高而变化的方式:

  • 线性"--两个区域。低压区电阻高,高压区电阻低。

  • 功率定律" - 三个区域。漏电区具有高电阻。正常区域的电阻呈指数递减。上升区电阻低。

钳位电压 - 阈值电压
260 V(默认值) | 正数

线性变阻器关断和导通状态之间的转换点电压,

依赖关系

参数化*参数设置为 "线性 "时使用。

关闭电阻 - 关闭区域的电阻
3e8欧姆(默认值)"|"正数"。

变阻器在关断状态下的低电压电阻,

依赖关系

参数化*参数设置为 "线性 "时使用。

电阻 - 包括区域的电阻
1欧姆(默认值)` |正数

压敏电阻在高电压下的电阻, ,处于导通状态。

依赖关系

参数化*参数设置为 "线性 "时使用。

漏电到正常电压转换 - 第一阈值电压
130 V(默认值)` |正数

幂律变阻器泄漏区和正常区之间的过渡点电压

依赖关系

当*参数化*参数设置为 "幂律 "时使用。

正常电压向上调电压的转换 - 第二阈值电压
300 V(默认值)` |正数

幂律变阻器正常区和上匝区之间的过渡点电压

依赖关系

参数化*参数设置为 "幂律 "时使用。

泄漏模式电阻 - 泄漏区域的电阻
3e8欧姆(默认值)。

变阻器的泄漏模式电阻

依赖关系

参数化*参数设置为 "功率定律 "时使用。

正常模式幂律指数 - 正常区域的电阻值
45(默认值)"|"正数"。

该指数决定变阻器电压在正常模式幂律区域增加时的电流增加率。

依赖关系

参数化*参数设置为 "Power-law "时使用。

上升模式电阻 - 上升区域的电阻
0.07欧姆(默认值)` |正数

上升区变阻器在高电压下的电阻,

依赖关系

参数化*参数设置为 "功率定律 "时使用。

终端电阻 - 终端电阻
100e-6 欧姆(默认值)` | "非负数"。

与变阻器串联的永久性小电阻。将此值设为零可从等效电路中去除该电阻。

电容 - 并联电容
4.4nF(默认值)。

与变阻器并联的寄生电容。将此值设为零可从等效电路中移除电容器。