具有分段线性VAC的二极管的模型与模型类似 Diode,增加了固定结容量和考虑电荷动态的能力。 如果二极管上的正向电压超过参数中指定的值 Forward voltage ,那么二极管的行为就像一个线性电阻与参数中指定的电阻 On resistance . 否则,二极管的行为就像一个线性电阻,具有参数中指定的低电导率 Off conductance . 在零电压下,零电流流过二极管。
具有指数VAC的二极管
指数VAC是二极管电流之间的以下关系 和二极管上的电压 :
,当 ,
,当 ,
哪里
-电子的基本电荷(1.602176e-19 类);
-玻尔兹曼常数(1.3806503e-23 J/K);
-参数值 Reverse breakdown voltage (反向击穿电压);
-排放系数;
-饱和电流;
-这是设置二极管参数的温度,由参数的值决定 Measurement temperature .
何时 ,块替换 上 ,其对应于二极管电流的梯度在 并且是线性外推的。
何时 块替换 上 ,其也对应于梯度并且线性外推。
传统的电路不能达到这样的极端值. 该块提供了这种线性外推,以促进在仿真过程中求解约束时的收敛。
如果为参数 Parameterization 选择一个值 Use parameters IS and N,则二极管被设置为参数 Saturation current, IS 和 Emission coefficient, N .
如果为参数 Parameterization 选择 Use two I-V curve data points,然后设置二极管VAC上电压和电流的两个测量点,块确定值 和 . 同时计算 和 如下:
,
,
哪里
;
和 -参数值 Voltages, [V1 V2] ;
和 -参数值 Currents, [I1 I2] .
如果为参数 Parameterization 选择 Use an I-V data point and IS,则块计算 如下:
.
如果为参数 Parameterization 选择 Use an I-V data point and N,则块计算 如下:
.
带制表VAC的二极管
要模拟具有表格VAC的二极管,请设置参数 Diode model 意义 Tabulated I-V curve. 该图显示了一个表格式VAC二极管选项的实现。:
如果选中该复选框 Model Zener diode ,那么也可以模拟表格式VAC进行反向位移。
如果未选中复选框 Model Zener diode ,然后该块使用该参数模拟用于反向偏置的特性 Off conductance :
如果电压较低 −1 在,该块模拟具有恒定电导率的VAC在off状态等于参数的值 Off conductance . 对于小正电压,设定点必须小于直接VAC的梯度。
如果为参数 Reverse recovery loss model 值设置 Tabulated loss,参数的值 Reverse recovery loss table, Erec(Tj, If) 将耗散能量定义为紧接在开关事件之前的结温和正向电流的函数。 关断电压线性比例的损失相对于 Turn-off voltage when measuring recovery loss, Vrec . 该表使用电流和电压的延迟值。 要在搜索表中使用接近瞬时的值,请设置参数 Filter time constant for voltage and current values 值小于最快切换周期。
如果为参数 Reverse recovery loss model 值设置 Fixed loss,参数的值 Reverse recovery loss 确定每个关断事件期间耗散的能量。 如果选择一个选项 Scale reverse recovery loss with current and voltage ,然后该块相对于导通电流和关断电压线性地缩放该损耗值。 要使用接近瞬时值的缩放值,请设置 Filter time constant for voltage and current values 通过小于最快切换周期的值。
热效应建模
热端口可用于模拟产生的热量和设备温度的影响。:
如果未选中复选框 Enable thermal port ,那么该单元不包含热端口并且不模拟装置中的热产生。
如果选中该复选框 Enable thermal port ,然后该块包含一个热端口,允许您模拟由于热损失而产生的热量。 为了确保数值效率,热条件不会影响单元的电气行为。
齐纳二极管的仿真
要模拟正向和反向偏置方向上的齐纳二极管(半导体齐纳二极管),请选中该框 Model Zener diode 并为参数指定最终值 Reverse breakdown voltage .
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use parameters CJ0, VJ, M & FC.
默认值
0.5
程序使用名称
C_coefficient
可计算
是
#Charge dynamics —
电荷动力学参数化
Do not model charge dynamics | 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
Details
选择以下方法之一来参数化电荷动力学:
Do not model charge dynamics -不包括电荷动力学模拟。 这是默认方法。
Use peak reverse current and stretch factor -通过提供峰值反向电流值来模拟电荷动力学 和拉伸系数 λ,以及关于初始正向电流和在测量期间测试电路中使用的电流的变化率的信息 和 .
Use peak reverse current and reverse recovery time -通过提供峰值反向电流值来模拟电荷动力学 和反向恢复的时间 加关于初始正向电流和在测量期间在测试电路中使用的电流的变化率的信息 和 . 如果制造商的技术说明未指定传输时间值,请使用此选项。 和承运人的寿命 τ.
Use peak reverse current and reverse recovery charge -通过提供峰值反向电流值模拟电荷动力学 和Qrr反向恢复电荷,加上关于初始正向电流和在测量期间在测试电路中使用的电流的变化率的信息 和 .
Use peak reverse current and reverse recovery energy -通过提供峰值反向电流值模拟电荷动力学 和反向恢复的能量 加关于初始正向电流和在测量期间在测试电路中使用的电流的变化率的信息 .
Use transit time and carrier lifetime -通过提供过渡时间值来模拟电荷动力学 和承运人的寿命 .
值
Do not model charge dynamics | 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
默认值
Do not model charge dynamics
程序使用名称
Q_rr_parameterization
可计算
无
#Peak reverse current, iRM —
峰值反向电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Details
外部测试电路测得的返回电流峰值。 此值必须小于零。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Charge dynamics 意义 Use peak reverse current and stretch factor, Use peak reverse current and reverse recovery time, Use peak reverse current and reverse recovery charge 或 Use peak reverse current and reverse recovery energy.
计量单位
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
默认值
-7.15 A
程序使用名称
i_rm
可计算
是
#Initial forward current when measuring iRM —
iRM测量期间的初始正向电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Details
测量峰值反向电流时的初始正向电流。 此值必须大于零。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Charge dynamics 意义 Use peak reverse current and stretch factor, Use peak reverse current and reverse recovery time, Use peak reverse current and reverse recovery charge 或 Use peak reverse current and reverse recovery energy.
计量单位
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
默认值
4.0 A
程序使用名称
i_f
可计算
是
#Rate of change of current, when measuring iRM —
iRM测量期间电流的变化率
A/s | A/us
Details
测量峰值反向电流时的电流的变化率。 此值必须小于零。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Charge dynamics 意义 Use peak reverse current and stretch factor, Use peak reverse current and reverse recovery time, Use peak reverse current and reverse recovery charge 或 Use peak reverse current and reverse recovery energy.
计量单位
A/s | A/us
默认值
-750.0 A/us
程序使用名称
current_change_rate
可计算
是
#Reverse recovery time stretch factor —
拉伸系数反向恢复的时间
#Forward current vector for recovery loss table, If —
反向恢复损耗表的正向电流矢量
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Details
单元用于反向恢复损耗表的正向电流矢量。
依赖关系
要使用此参数:
勾选框 Enable thermal port ;
为参数 Fidelity level 设置值 Ideal switching;
为参数 Reverse recovery loss model 设置值 Tabulated loss.
计量单位
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
默认值
[0.1, 1.0, 10.0] A
程序使用名称
I_f_losses_vector
可计算
是
#Turn-off voltage when measuring recovery loss, Vrec —
测量恢复损耗时的关断电压
V | uV | mV | kV | MV
Details
反向恢复后二极管两端的电压用于测量恢复损耗。
依赖关系
要使用此参数:
勾选框 Enable thermal port ;
为参数 Fidelity level 设置值 Ideal switching;
为参数 Reverse recovery loss model 设置值 Tabulated loss,或设置值 Fixed loss 还有一面旗帜 Scale reverse recovery loss with current and voltage .
计量单位
V | uV | mV | kV | MV
默认值
10.0 V
程序使用名称
V_off_recovery_loss_const
可计算
是
#Filter time constant for voltage and current values —
电压和电流值的滤波时间常数
s | ns | us | ms | min | hr | d
Details
单元用于计算反向恢复损耗的电压和电流值的滤波时间常数。 将此参数设置为低于最快开关周期的值。
依赖关系
要使用此参数:
勾选框 Enable thermal port ;
为参数 Fidelity level 设置值 Ideal switching;
为参数 Reverse recovery loss model 设置值 Tabulated loss,或设置值 Fixed loss 还有一面旗帜 Scale reverse recovery loss with current and voltage .
计量单位
s | ns | us | ms | min | hr | d
默认值
1.0 / 1000.0 / 100.0 s
程序使用名称
tau_filter
可计算
是
温度依赖性
#Parameterization —
温度依赖性参数化
None - Use characteristics at parameter measurement temperature | Use an I-V data point at second measurement temperature | Specify saturation current at second measurement temperature | Specify the energy gap, EG
Details
选择以下方法之一来参数化温度依赖性:
None - Use characteristics at parameter measurement temperature -不建模温度依赖性,或在测量温度下建模模型 (如参数中指定 Measurement temperature 在标签上 Main). 这是默认方法。
Use an I-V data point at second measurement temperature -选择此参数时,将设置第二个测量温度。 ,以及在该温度下的电流和电压的值。 该模型将这些值与第一次测量温度下的参数值一起使用。 来计算带隙宽度的值。
Specify saturation current at second measurement temperature -选择此参数时,将设置第二个测量温度。 和该温度下的饱和电流的值。 模型将这些值与第一测量温度下的参数值一起使用。 来计算所述禁带的宽度。
Specify the energy gap, EG -直接指定禁区宽度的值。
值
None - Use characteristics at parameter measurement temperature | Use an I-V data point at second measurement temperature | Specify saturation current at second measurement temperature | Specify the energy gap, EG
默认值
None - Use characteristics at parameter measurement temperature
程序使用名称
T_parameterization
可计算
无
#Device simulation temperature —
器件仿真温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
指定温度值 ,在该设备将被建模。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature 或 Specify the energy gap, EG.
#Saturation current, IS, at second measurement temperature —
饱和电流处于第二测量温度
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Details
指定饱和电流值 于第二测量温度。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Specify saturation current at second measurement temperature.
计量单位
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
默认值
1.25e-07 A
程序使用名称
saturation_current_at_T2
可计算
是
#Current I1 at second measurement temperature —
第二测量温度下的电流I1
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Details
指定二极管电流的值 当电压等于 于第二测量温度。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature.
计量单位
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
默认值
0.245 A
程序使用名称
I_T2
可计算
是
#Voltage V1 at second measurement temperature —
第二测量温度下的电压V1
V | uV | mV | kV | MV
Details
指定二极管电压的值 目前 于第二测量温度。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature.
计量单位
V | uV | mV | kV | MV
默认值
0.5 V
程序使用名称
V_T2
可计算
是
#Second measurement temperature —
第二测量温度
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Details
指定第二测量温度的值。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature 或 Specify saturation current at second measurement temperature.
#Saturation current temperature exponent parametrization —
饱和电流的温度指数的参数化
Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) | Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2) | Specify a custom value
Details
选择其中一个选项来设置饱和电流的温度指数的值。
选择时 Specify a custom value 参数出现 Saturation current temperature exponent, XTI ,它允许您为 .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature 或 Specify the energy gap, EG.
值
Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3) | Use nominal value for Schottky barrier diode (XTI=2) | Specify a custom value
默认值
Use nominal value for pn-junction diode (XTI=3)
程序使用名称
XTI_parameterization
可计算
无
#Saturation current temperature exponent, XTI —
饱和电流的温度指数
Details
为饱和电流温度指数指定自定义值, .
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature 或 Specify the energy gap, EG,而对于参数 Saturation current temperature exponent parametrization 设置值 Specify a custom value.
默认值
3.0
程序使用名称
XTI
可计算
是
#Energy gap parametrization —
带隙宽度的参数化
Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) | 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
Details
从预定义选项列表中选择受限区域宽度值或指定自定义值。
值
Use nominal value for silicon (EG=1.11eV) | 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
若要使用此参数,请为参数设置 Parameterization 意义 Use an I-V data point at second measurement temperature, Specify saturation current at second measurement temperature 或 Specify the energy gap, EG.