理想的半导体开关

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理想的固态受控开关

类型: AcausalElectricPowerSystems.Semiconductors.Ideal.SemiconductorSwitch

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Semiconductors & Converters/Ideal Semiconductor Switch

说明

理想的半导体开关 块是一种理想的固态受控开关，它使用外部信号和相电流值来断开电路。

下图显示了理想半导体开关的典型伏安特性：

ideal semiconductor switch 1 1

如果栅极-阴极电路上的电压超过参数 阈值电压，Vth 中设置的阈值电压，则理想半导体开关处于导通状态。否则，开关处于断开状态。

在导通状态（正向通过电流）下，开关的阳极-阴极电路就像一个线性电阻器，其电阻值为 导通电阻 。

在断开状态下，开关的阳极-阴极电路表现为低电导率的线性电阻 离态电导 。

利用 积分二极管 部分的参数，可以接通保护二极管（抑制器）。抑制器通过为反向电流提供导电路径来保护半导体开关。当半导体开关突然切断对负载的电压供应时，电感负载会产生较大的反向电压尖峰。

下表列出了 内置保护二极管 参数的建议值，具体取决于预期用途。

选择值

块行为

模拟速度优先。

无动力二极管

程序块包括程序块*二极管* 的完整副本。要指定内部程序块*二极管* 的参数，请使用参数 积分二极管 。

精确指定反向模式下的电荷动态。

带电荷动力学的二极管

程序块包括程序块动态模型*二极管* 的完整副本。要设置内部区块*二极管* 的参数，请使用参数 积分二极管 。

端口

非定向

# a — 阳极触点
电

Details

与开关阳极触点相关的电气端口。

程序使用名称

anode

# k — 阴极触点
电

Details

与开关阴极触点相关的电气端口。

程序使用名称

cathode

# g — 闸接点
电

Details

与开关门触点相关的电气端口。

依赖关系

要使用该端口，请将 栅极控制端口 参数设置为 电气控制端口.

程序使用名称

control_pin

输入

# g — 闸接点
尺度

Details

与开关门相关的控制信号端口。

依赖关系

要使用该端口，请将 栅极控制端口 参数设置为 信号控制端口.

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

主机

# 栅极控制端口 — 定义控制端口：标量或电气
信号控制端口 | 电气控制端口

Details

开关门控制器的标量或电气控制端口。

值	`Signal control port` \| `Electrical control port`
默认值	`Signal control port`
程序使用名称	`control_type`
可计算	无

# 导通电阻 — 论电阻
欧姆 | 戈姆 | 嗡嗡声 | 千欧 | 毫欧

Details

开关接通状态下阳极和阴极之间的电阻。

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

# 离态电导 — 离态电导率
S | mS | nS | uS | 1 欧姆

Details

关闭状态下阳极到阴极的电导率。该值必须小于，其中为开启状态下的电阻值。

计量单位	`S` \| `mS` \| `nS` \| `uS` \| `1/Ohm`
默认值	`1e-06 1/Ohm`
程序使用名称	`G_off`
可计算	是

# 阈值电压，Vth — 阈值电压
V | MV | 千伏 | mV

Details

栅极-阴极电路的阈值电压。当栅极-阴极电路电压超过该值时，开关打开。

计量单位	`V` \| `MV` \| `kV` \| `mV`
默认值	`0.5 V`
程序使用名称	`V_threshold`
可计算	是

积分二极管

# 内置保护二极管 — 内部保护二极管（抑制器）
外部二极管 | 无动力二极管 | 带电荷动力学的二极管

Details

指定设备是否包含保护二极管（抑制器）。默认设置为 外部二极管.

如果要启用内部保护二极管，有两个选项可供选择：

无动力二极管.
带电荷动力学的二极管.

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

# 正向电压 — 正向电压
V | MV | 千伏 | 毫伏

Details

模块的 + 和 - 端口使二极管的伏安特性梯度等于时所需的最小电压，其中是开关导通时的电阻值。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为无动力二极管`或 `带电荷动力学的二极管.

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

# 开启电阻 — 前进阻力
欧姆 | 戈姆 | 摩尔 | 千欧 | 毫欧

Details

当电压高于参数 正向电压 设置的值时，二极管在断开状态下的电阻。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为无动力二极管`或 `带电荷动力学的二极管.

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

# 关闭电导 — 封闭导电
S | mS | nS | uS | 1 欧姆

Details

二极管重新接通时的电导率。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为无动力二极管`或 `带电荷动力学的二极管.

计量单位	`S` \| `mS` \| `nS` \| `uS` \| `1/Ohm`
默认值	`1e-05 1/Ohm`
程序使用名称	`G_off_diode`
可计算	是

# 结点电容 — 结电容
F | mF | nF | pF | uF

Details

耗尽区过渡中固有的电容值，作为电介质将阳极和阴极结分隔开来。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为 带电荷动力学的二极管.

计量单位	`F` \| `mF` \| `nF` \| `pF` \| `uF`
默认值	`5e-08 F`
程序使用名称	`C_diode`
可计算	是

# 峰值反向电流，iRM — 峰值反向电流
A | MA | 千安 | 毫安 | nA | pA | uA

Details

由外部测试电路测量的峰值反向电流。该值必须小于零。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为 带电荷动力学的二极管.

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

# 测量 iRM 时的初始正向电流 — 测量 iRM 时的初始直流电流
A | MA | 千安 | mA | nA | pA | uA

Details

测量峰值反向电流时的初始正向电流（初始接通时间）。该值必须大于零。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 内置保护二极管 设置为零。 带电荷动力学的二极管.

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

# 测量 iRM 时的电流变化率 — iRM 测量期间的电流变化率
A/s | A/us

Details

测量峰值反向电流时的电流变化率。该值必须小于零。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为零。 带电荷动力学的二极管.

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

# 反向恢复时间参数化 — 确定反向恢复时间的方法
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

指定在区块中设置反向恢复时间的方法。

当选项 `指定拉伸系数`或 `指定反向恢复电荷`时，指定区块用于计算反向恢复时间的值。

依赖关系

要使用此参数，请将 内置保护二极管 设置为 带电荷动力学的二极管.

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

# 反向恢复时间拉伸系数 — 背部恢复时间拉伸因子

Details

区块用于计算 反向恢复时间 trr 的值。该值必须大于 1。与指定反向恢复电荷相比，指定拉伸因数是一种更简单的反向恢复时间参数化方法。拉伸因数的值越大，反向恢复电流耗散的时间就越长。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为带电荷动力学的二极管`并将反向恢复时间参数化的值设置为 `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

# 反向恢复时间 trr — 恢复时间
d | s | hr | 毫秒 | ns | 我们 | min

Details

当二极管上的电压从正向偏置转换为反向偏置时，二极管关闭所需的时间。

从电流最初过零（二极管关断）到电流降至峰值电流的 10%以下之间的时间间隔。 反向恢复时间 trr 的值必须大于 峰值反向电流，iRM 的值除以 * 测量时的电流变化率 iRM* 的值。

依赖关系

要使用此参数，请将 内置保护二极管 设置为大于除以 测量时的电流变化率 iRM 的值。 带电荷动力学的二极管，并将 反向恢复时间参数化 设置为 直接指定反向恢复时间.

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

# 反向恢复电荷 Qrr — 反向恢复费
C | Ah | mC | nC | uC | MAh | kAh | 毫安 | s*uA

Details

区块用于计算 反向恢复时间 trr 的值。如果区块参数指定反向恢复电荷值而不是反向恢复时间值作为反向恢复时间定义类型，则使用此参数。

反向恢复电荷是二极管关断后继续耗散的总电荷。该值必须小于，其中：

- 为参数 峰值反向电流，iRM 指定的值。
- 为参数 测量 iRM 时的电流变化率 指定的值。

依赖关系

要使用该参数，请将 内置保护二极管 设置为为 . 带电荷动力学的二极管`的值，并将反向恢复时间参数化设置为 `指定反向恢复电荷.

计量单位	`C` \| `Ah` \| `mC` \| `nC` \| `uC` \| `MAh` \| `kAh` \| `mAh` \| `s*uA`
默认值	`1500.0 s*uA`
程序使用名称	`Q_rr_diode`
可计算	是