Engee 文档
Notebook

检查晶闸管导通时的动态行为

在这个例子中,我们将检查开关晶闸管的动态行为是否符合其单元设置中指定的参数。:

In [ ]:
T_on = 2.0;           #мкс
Rate_dvdt = 150.0;  #В/мкс

测试1。 检查开机延迟

晶闸管_dynamic_behavior_on_1。engee模型,向晶闸管的栅极施加脉冲,触发晶闸管。 在本次测试中,我们将确定晶闸管的导通时间。

门极从关断切换到导通状态所需的时间(门极控制的导通时间)设置在晶闸管单元的参数中,等于2微秒。

image.png
启动模型
In [ ]:
engee.addpath(@__DIR__)
if "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1" ) # загрузка модели
else
    m = engee.load( "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1.engee" )
end
results_1 = engee.run(m, verbose=true)
Building...
Progress 0%
Progress 5%
Progress 10%
Progress 15%
Progress 20%
Progress 25%
Progress 30%
Progress 35%
Progress 40%
Progress 45%
Progress 50%
Progress 55%
Progress 60%
Progress 65%
Progress 70%
Progress 75%
Progress 80%
Progress 85%
Progress 90%
Progress 95%
Progress 100%
Progress 100%
Out[0]:
SimulationResult(
    run_id => 17,
    "v_GT_1" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1/v_GT_1")
,
    "v_AK_1" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1/v_AK_1")
,
    "i_GT_1" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1/i_GT_1")
,
    "i_load_1" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1/i_load_1")

)
获取参数
In [ ]:
t_1 = results_1["i_GT_1"].time;
i_GT_1 = results_1["i_GT_1"].value; 
i_load_1 = results_1["i_load_1"].value;
绘制图表
In [ ]:
using Plots
plotlyjs();
In [ ]:
plot(layout=@layout([a; b;]), legend=:outerbottomright)
plot!(t_1, i_GT_1, subplot=1, ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:blue, label="Ток затвора")
plot!(t_1, i_load_1, subplot=2, xlabel="Время, c", ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:green, label="Ток нагрузки")
Out[0]:

曲线图显示负载电流滞后于栅极电流脉冲约1.3微秒。 确切的时间取决于电源电压和负载电阻,但在初始化单元时没有考虑这些参数的影响。

测试2。 检查dV/dt启动

晶闸管_dynamic_behavior_on_2。engee模型显示dv/dt触发—这是晶闸管由于正向电压变化过快而自发激活。 电压在栅极-阳极电路中产生电容电流。如果这个电流足够大,即使没有发送控制信号,它也会打开晶闸管。

关状态下电压上升的最大允许速率的值在晶闸管块的参数(关状态电压的临界上升速率,dV/dt)中规定。 晶闸管单元利用该参数计算栅极-阳极结电容的近似值,以使晶闸管以指定的速度触发。 由于估计电容值时使用的近似值,在本例中,如果电压变化率超过95V/μs,晶闸管仍然会触发。

在这个测试中,我们将应用直流电压 ,以150V/微秒的速率从零急剧增加到400V。

image.png
启动模型
In [ ]:
if "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2" in [m.name for m in engee.get_all_models()]
    m = engee.open( "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2" ) # загрузка модели
else
    m = engee.load( "Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2.engee" )
end
results_2 = engee.run(m, verbose=true)
Building...
Progress 0%
Progress 5%
Progress 11%
Progress 16%
Progress 21%
Progress 26%
Progress 31%
Progress 36%
Progress 41%
Progress 46%
Progress 51%
Progress 56%
Progress 61%
Progress 66%
Progress 71%
Progress 76%
Progress 81%
Progress 86%
Progress 92%
Progress 97%
Progress 100%
Progress 100%
Out[0]:
SimulationResult(
    run_id => 18,
    "v_AK_2" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2/v_AK_2")
,
    "v_s_2" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2/v_s_2")
,
    "i_load_2" => WorkspaceArray{Float64}("Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2/i_load_2")

)
获取参数
In [ ]:
t_2 = results_2["v_s_2"].time;   
v_s_2 = results_2["v_s_2"].value;   
v_AK_2 = results_2["v_AK_2"].value;
i_load_2 = results_2["i_load_2"].value;
绘制图表
In [ ]:
plot(layout=@layout([a; b; c]), legend=:outertopright)
plot!(t_2, v_s_2, subplot=1, ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:blue, label="Напряжение питания")
plot!(t_2, v_AK_2, subplot=2, ylabel="Напряжение, В", w = 2, linecolor =:green, label="Прямое напряжение на тиристоре")
plot!(t_2, i_load_2, subplot=3, xlabel="Время, c", ylabel="Ток, А", w = 2, linecolor =:red, label="Ток нагрузки")
Out[0]:

图表显示,当正向电压以150V/μs的速率变化时,晶闸管导通。

结论

在进行了两次测试后,我们研究了晶闸管的动态行为。 在第一个测试中,晶闸管通过向栅极施加控制电流而导通,在第二个测试中,显示了dv/dt启动。