三电平变换器（三相）

中性点锁定的受控三相三电平变换器。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Converters.ThreePhaseThreeLevel

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Semiconductors & Converters/Converters/Three-Level Converter (Three-Phase)

资料描述

座 三电平变换器（三相） 它模拟了具有中性点锁定的十二脉冲三相三电平转换器。该单元设计用于将三相交流网络连接到三电平直流电网。

模型

该模块由三个桥臂组成，每个桥臂由四个开关器件和相应的反并联二极管组成。开关设备的可能类型:

GTO -可锁定晶闸管。有关设备伏安特性的信息，请参阅设备的描述。 GTO.
理想半导体开关 -完美的半导体控制开关。有关设备伏安特性的信息，请参阅设备的描述。 理想的半导体开关.
IGBT -具有隔离栅极的双极晶体管。有关设备伏安特性的信息，请参阅设备的描述。 IGBT（理想型，开关型）.
MOSFET -用于开关电路的N沟道MOSFET。有关设备伏安特性的信息，请参阅设备的描述。 MOSFET（理想型，开关型）.
平均开关 -具有反平行二极管的平均半导体开关。控制信号端口*G*取范围内的值 [0, 1]. 当*G*等于 0 或 1，平均开关分别为全开或全闭。开关的行为类似于块 理想的半导体开关 用反平行二极管。当*G*在 0 以前 1，平均开关部分开路。可以在特定周期内平均脉宽调制(PWM)信号。然后，您可以减少模型的采样，并使用调制波形而不是PWM信号。

三路电路中的每个元件代表相同的开关器件，其在参数中设置 开关器件 . 可以设置的交换设备是来自库的块的实现。半导体与变流器.

图中示出了使用块作为开关器件的块的等效电路。 理想的半导体开关.

three level converter three phase

通过输入到单元的 G 端口控制12个开关器件的栅极端口 三电平变换器（三相） .

使用块将所有12个门信号复用到单个向量中 十二脉冲门控多路复用器.
连接单元的输出 十二脉冲门控多路复用器 到街区 三电平变换器（三相） 通过 G 端口。

使用设置 二极管 ，能够为每个开关器件导通一个内部保护二极管。内置二极管通过提供反向电流的导通通道来保护器件，当器件突然关闭对感性负载的电压供应时，会发生突然的浪涌。

设置参数的值 集成保护二极管 取决于目标。

目标选择的价值内部保护二极管

目标	选择的价值	内部保护二极管
仿真速度的优先级	`无动态特性的二极管`	座二极管
建模精度的优先级是准确地指示反向模式下的电荷动力学。	`带电荷动态特性的二极管`	动态块模型二极管

仿真速度的优先级

无动态特性的二极管

座 二极管

建模精度的优先级是准确地指示反向模式下的电荷动力学。

带电荷动态特性的二极管

动态块模型 二极管

在参数组中 缓冲器 可以为每个开关装置包括缓冲器(damper)电路。缓冲电路包含串联连接的电阻器和电容器。它们保护开关器件免受电感负载在器件关闭负载电源时产生的高电压影响。此外，缓冲电路可防止在开关器件上切换时出现过大的电流变化率。

平均开关中的分段常数近似

如果为参数设置 开关器件 意义 平均开关 并使用分区求解器block来创建模型。 三电平变换器（三相） 创建非线性分裂，因为平均模式的方程包括模式，它们是输入信号 G 的函数。要激活分段常数近似，请设置参数 门极输入分段常数近似的整数值（0 表示禁用） 大于的值 0. 然后这个块将考虑模式作为具有固定范围的分段常数整数。这将以前的非线性分区转换为线性的、随时间变化的分区。

范围内的整数值 [0，K]，在哪里 -参数值 门极输入分段常数近似的整数值（0 表示禁用） ，现在与范围内的真实值的每个模式相关联 [0, 1]. 块通过将初始模式除以将其归一化回范围 [0, 1]:

港口

非定向

# + — 正端子
电力

Details

正直流端连接的端口。

程序使用名称

p

# – — 负端子
电力

Details

负极直流端连接的端口。

程序使用名称

n

# 0 — 中性终端
电力

Details

与中性点直流端子连接的端口。

程序使用名称

neutral_pin

# G — 快门
电力

Details

开关器件的栅极端子连接的输入端口。将此端口连接到单元 十二脉冲门控多路复用器.

程序使用名称

gate_port

# ~ — 三相端口
电力

Details

复合三相端口。

程序使用名称

port

参数

开关器件

# 关断态电导 — 关状态下的导电性
S | nS | uS | mS | 1/Ohm

Details

端口之间的电导率 + 和 -（阴极-阳极为 GTO, 理想半导体开关，发射极集电极为 IGBT，或用于 MOSFET 器关闭时）。值应小于，在哪里 -参数值 导通状态电阻 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO, 理想半导体开关, IGBT 或 MOSFET.

计量单位	`S` \| `nS` \| `uS` \| `mS` \| `1/Ohm`
默认值	`1.0e-6 1/Ohm`
程序使用名称	`G_off`
可计算	是

# 正向电压 — 正向电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

阳极-阴极端口所需的最小电压（用于 GTO）或集电极-发射极（用于 IGBT)，使得器件的伏安特性的梯度等于，在哪里 -参数值 导通状态电阻 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO 或 IGBT.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`0.8 V`
程序使用名称	`V_f`
可计算	是

# 导通状态电阻 — 导通状态下的电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

端口之间的电阻 + 和 -（阴极-阳极为 GTO, 理想半导体开关 和 平均开关，或发射极集电极用于 IGBT 设备开启时）。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO, 理想半导体开关, IGBT 或 平均开关.

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`0.001 Ohm`
程序使用名称	`R_on`
可计算	是

# 门极触发电压，Vgt — 快门释放电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

的栅极-阴极阈值电压。当栅极-阴极电压超过此值时，器件导通。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`1.0 V`
程序使用名称	`V_GT`
可计算	是

# 门极输入分段常数近似的整数值（0 表示禁用） — 分段常数近似

Details

用于对栅极输入数据执行分段常数近似的整数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 平均开关.

默认值	`0`
程序使用名称	`K`
可计算	是

# 开关器件 — 开关装置
GTO | 理想半导体开关 | IGBT | MOSFET | 平均开关

Details

变换器开关装置:

GTO;
理想半导体开关;
IGBT;
MOSFET;
平均开关.

依赖关系

根据特定开关设备的选择，几个附加参数将变得可见。

值	`GTO` \| `Ideal Semiconductor Switch` \| `IGBT` \| `MOSFET` \| `Averaged Switch`
默认值	`Ideal Semiconductor Switch`
程序使用名称	`device_type`
可计算	无

# 门极关断电压，Vgt_off — 快门释放电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

的栅极-阴极阈值电压。当栅极-阴极电压低于此值时，器件关闭。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`-1.0 V`
程序使用名称	`V_GT_off`
可计算	是

# 漏源导通电阻 R_DS(on) — 漏源电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

器件导通时的漏源电阻。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 MOSFET.

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`0.001 Ohm`
程序使用名称	`R_ds`
可计算	是

# 阈值电压，Vth — 阈值电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

端口之间的阈值电压 G（栅极）和 *（阴极为 `{blockLibraryPP_blockTypesPP_AcausalElectricPowerSystemsBB_PP_ConvertersBB_PP_ThreePhaseThreeLevelPP_BasePP_paramsPP_PP_SwitchingSS_DevicesPP_device_typePP_optionsPP_IdealSS_SemiconductorSS_Switch}`，发射体为 `{blockLibraryPP_blockTypesPP_AcausalElectricPowerSystemsBB_PP_ConvertersBB_PP_ThreePhaseThreeLevelPP_BasePP_paramsPP_PP_SwitchingSS_DevicesPP_device_typePP_optionsPP_IGBT}`，或来源 `{blockLibraryPP_blockTypesPP_AcausalElectricPowerSystemsBB_PP_ConvertersBB_PP_ThreePhaseThreeLevelPP_BasePP_paramsPP_PP_SwitchingSS_DevicesPP_device_typePP_optionsPP_MOSFET}`). 当 *G* 和 * 块的端口之间的电压超过此值时，设备打开。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 理想半导体开关, IGBT 或 MOSFET.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`6.0 V`
程序使用名称	`V_threshold`
可计算	是

# 维持电流 — 保持电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

的当前阈值。当电流超过此值时，即使栅极-阴极电压降至栅极释放电压以下，器件仍保持导通状态。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 开关器件 意义 GTO.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`1.0 A`
程序使用名称	`I_H`
可计算	是

二极管

# 反向恢复时间拉伸系数 — 反向恢复时间的拉伸系数

Details

块用于计算参数的值 反向恢复时间，trr . 这个值应该更高。 1. 与指定反向恢复电荷相比，指定拉伸系数是参数化反向恢复时间的更简单方法。拉伸系数的值越高，反向恢复电流耗散的时间越长。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管，而对于参数 反向恢复时间参数化 意义 指定拉伸系数.

默认值	`3.0`
程序使用名称	`t_rr_factor_diode`
可计算	是

# 反向峰值电流 — 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。默认值为 -235一个.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`-235.0 A`
程序使用名称	`i_rm_diode`
可计算	是

# 集成保护二极管 — 内部保护二极管
无动态特性的二极管 | 带电荷动态特性的二极管

Details

每个开关器件的内部保护二极管。

如果有必要打开内部保护二极管，那么有两种可能的选择:

无动态特性的二极管;
带电荷动态特性的二极管.

如果为参数 开关器件 值设置 平均开关 在设置中 开关器件 ，则不显示此参数和值 无动态特性的二极管 它是自动选择的。

值	`Diode with no dynamics` \| `Diode with charge dynamics`
默认值	`Diode with no dynamics`
程序使用名称	`protection_diode_parameterization`
可计算	无

# 测量 iRM 时的电流变化率 — 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 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管.

计量单位	`A/s` \| `A/us`
默认值	`-50.0 A/us`
程序使用名称	`diode_current_change_rate`
可计算	是

# 反向恢复时间，trr — 反向恢复时间
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

电流最初下降到零（二极管关断时）的瞬间与电流下降到小于一个值的瞬间之间的间隔 10 峰值返回电流的%。参数值 反向恢复时间，trr 必须有超过参数值。 反向峰值电流 ，除以参数值 测量 iRM 时的电流变化率 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管，而对于参数 反向恢复时间参数化 意义 直接指定反向恢复时间.

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`15.0 us`
程序使用名称	`t_rr_diode`
可计算	是

# 结电容 — 转移能力
F | pF | nF | uF | mF

Details

二极管结的电容。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管.

计量单位	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
默认值	`50.0 nF`
程序使用名称	`C_diode`
可计算	是

# 断开电导 — 关机时的电导率
S | nS | uS | mS | 1/Ohm

Details

二极管的导电性反转。

计量单位	`S` \| `nS` \| `uS` \| `mS` \| `1/Ohm`
默认值	`1.0e-5 1/Ohm`
程序使用名称	`G_off_diode`
可计算	是

# 测量 iRM 时的初始正向电流 — 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 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`300.0 A`
程序使用名称	`i_f_diode`
可计算	是

# 反向恢复时间参数化 — 反向恢复时间的参数化
指定拉伸系数 | 直接指定反向恢复时间 | 指定反向恢复电荷

Details

定义如何在块中设置反向恢复时间。默认值 — 直接指定反向恢复时间.

如果选择值 指定拉伸系数 或 指定反向恢复电荷 您可以指定块用于计算反向恢复时间的值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管.

值	`Specify stretch factor` \| `Specify reverse recovery time directly` \| `Specify reverse recovery charge`
默认值	`Specify stretch factor`
程序使用名称	`t_rr_diode_parameterization`
可计算	无

# 导通电阻 — 接通时的电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

取决于电流的电压变化率更高 正向电压 .

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`0.001 Ohm`
程序使用名称	`R_on_diode`
可计算	是

# 正向电压 — 正向电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

端口 + 和 − 处所需的最小电压，以便二极管的伏安特性的梯度等于，在哪里 -参数值 导通电阻 .

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`0.8 V`
程序使用名称	`V_f_diode`
可计算	是

# 反向恢复电荷 Qrr — 反向恢复费用
C | nC | uC | mC | nA*s | uA*s | mA*s | A*s | mA*hr | A*hr | kA*hr | MA*hr

Details

块用于计算参数的值 反向恢复时间，trr . 如果二极管器件的技术说明中指定了反向恢复电荷值而不是反向恢复时间值，请使用此参数。

反向恢复电荷是二极管关断时持续耗散的总电荷。值必须小于，在哪里

-参数值 反向峰值电流 ;
-参数值 测量 iRM 时的电流变化率 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 集成保护二极管 意义 带电荷动态特性的二极管，而对于参数 反向恢复时间参数化 意义 指定反向恢复电荷.

计量单位	`C` \| `nC` \| `uC` \| `mC` \| `nAs` \| `uAs` \| `mAs` \| `As` \| `mAhr` \| `Ahr` \| `kAhr` \| `MAhr`
默认值	`1500.0 uA*s`
程序使用名称	`Q_rr_diode`
可计算	是

缓冲器

# 缓冲电阻 — 阻尼器阻力
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

阻尼器的阻力。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 缓冲器 .

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`0.1 Ohm`
程序使用名称	`R_s`
可计算	是

# 缓冲器 — 激活阻尼器

Details

在开关装置上增加一个阻尼器.

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`snubber_option`
可计算	无

# 吸收电容 — 阻尼器容量
F | pF | nF | uF | mF

Details

阻尼器的容量。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 缓冲器 .

计量单位	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
默认值	`1.0e-7 F`
程序使用名称	`C_s`
可计算	是