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变阻器

一个依赖于电压的电阻模型。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Varistor

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Varistor

资料描述

变阻器 表示电压相关电阻(VDR)。 该元件通常也被称为金属氧化物压敏电阻(MOV)。 该单元在低电压下具有高电阻,在高电压下具有低电阻。

您可以通过将该单元与它们并联来保护电路的部分免受电源浪涌的影响。 当发生电压浪涌时,压敏电阻的电阻显着下降,导致电流流过压敏电阻而不是流过电路。

使用参数 参数化 选择此块的两个行为选项之一。 选项 线性 它基于压敏电阻的导通和关断状态,并在两个区域中使用电流和电压之间的线性关系。 选项 幂律 使用初始开关状态下电流和电压之间的指数关系。 此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-电流依赖性划分为两个线性区域。:

*关区-电阻很高,电流随着电压的增加而缓慢增加。

*开关面积-电阻低,电流随电压的增加而迅速增加。

该图显示了接通和断开区域电压对电流的依赖性。

varistor 1 s

在这些方案之一中使用线性参数化。:

*您正在模拟阈值电压附近的电压浪涌。

*您希望您的压敏电阻在所有区域都具有线性表现。

线性压敏电阻的电压对电流的依赖性有以下形式:

哪里

  • -压敏电阻的电压和电流,分别;

  • -分隔两个操作区域的阈值电压。 使用参数设置此值 钳位电压 ;

  • -on和off区域的阻力。 使用参数设置这些值 导通电阻关断电阻 相应地;

  • -用于确保两个区域之间电流连续性的常数:

    .

根据幂律进行参数化

此参数化选项将电压-电流依赖性分为三个区域:

*漏区-电阻高,电流随电压增加而缓慢增加。

*正常范围-电阻随电压增加呈指数下降。

*提升区域-电阻低,电流随电压增加而迅速增加。

该图以对数标度显示了三个工作领域。

varistor 2 s

在其中一个场景中使用幂律参数化。:

*您正在模拟大电压范围内的电涌。 *您希望您的压敏电阻在第一个开关区域呈指数级表现。

根据功率定律,压敏电阻的电压对电流的依赖性有以下形式:

哪里

  • -压敏电阻的电压和电流,分别;

  • -幂律的指数,它决定了在正常操作中电流随电压增加而增加的速率。 使用参数设置此值 常模幂律指数 ;

  • -对应于过渡点的阈值电压*泄漏-正常模式*和*正常模式-上升*。 使用参数设置这些值 漏电流至正常电压的跃变正常至翻转电压转换 相应地;

  • -在泄漏和提升领域的阻力。 使用参数设置这些值 漏电模式电阻上弯模式电阻 因此。

  • , -用于确保区域之间电流连续性的常数:

    ,

    ,

    .

等效方案

除了压敏电阻公式外,还可以设置恒定的终端电阻。 和器件的寄生容量 . 该图显示了压敏电阻在任何参数化模式下的等效电路。

varistor 3 s

变量

使用参数组 初始目标 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。 有关详细信息,请参阅 使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# + — 正
电力

Details

电端口为正极端子。

程序使用名称

p

# — 否
电力

Details

电端口表示负极端子。

程序使用名称

n

参数

Main

# 参数化 — 压敏电阻工作模式
线性 | 幂律

Details

选择压敏电阻的电阻如何随电压的增加而变化:

  • 线性 -两个领域。 低电压区域具有高电阻,而高电压区域具有低电阻。

  • 幂律 -三个领域。 漏区具有高电阻。 正常区域具有指数递减的电阻。 提升区域具有低阻力。

Linear | Power-law

默认值

Linear

程序使用名称

parameterization

可计算

# 钳位电压 — 阈值电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

过渡点电压, ,在线性变阻器的关断和导通状态之间。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 线性.

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

260 V

程序使用名称

V_clamping

可计算

# 关断电阻 — 关断区域的电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

低压电阻, ,压敏电阻截止。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 线性.

计量单位

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

默认值

3e8 Ohm

程序使用名称

R_off

可计算

# 导通电阻 — 包含区域的电阻
Ohm | mOhm | kOhm | 兆欧 | GOhm

Details

高耐压性, ,压敏电阻导通。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 线性.

计量单位

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

默认值

1 Ohm

程序使用名称

R_on

可计算

# 漏电流至正常电压的跃变 — 第一阈值电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

过渡点电压, ,在漏电区和正常区之间的压敏电阻与功率定律。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 幂律.

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

130 V

程序使用名称

V_leakage_to_normal

可计算

# 正常至翻转电压转换 — 第二阈值电压
V | uV | MV | kV | mV

Details

过渡点电压, ,与功率定律的压敏电阻的正常区域和上升区域之间。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 幂律.

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

300 V

程序使用名称

V_normal_to_upturn

可计算

# 漏电模式电阻 — 漏电阻力
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

低压电阻, 、漏电区域的压敏电阻。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 幂律.

计量单位

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

默认值

3e8 Ohm

程序使用名称

R_leakage

可计算

# 常模幂律指数 — 电阻在正常范围内

Details

当压敏电阻两端的电压在正常范围内增加时,决定电流增加速率的指数。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 幂律.

默认值

45

程序使用名称

alpha

可计算

# 上弯模式电阻 — 提升区域的阻力
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

高耐压性, ,压敏电阻在提升区域。

依赖关系

如果参数使用 参数化 设置为值 幂律.

计量单位

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

默认值

0.07 Ohm

程序使用名称

R_upturn

可计算

# 端子电阻 — 终端电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

与压敏电阻串联的小恒定电阻。 将此值设置为零,以消除等效电路中的电阻。

计量单位

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

默认值

100e-6 Ohm

程序使用名称

r

可计算

# 电容 — 并联容量
F | pF | nF | uF | mF

Details

寄生电容与压敏电阻并联。 将该值设置为零,以从等效电路中移除电容器。

计量单位

F | pF | nF | uF | mF

默认值

4.4 nF

程序使用名称

C

可计算