Converter (Three-Phase)
Управляемый контроллером двунаправленный трехфазный преобразователь AC/DC.
Описание
Блок Converter (Three-Phase) моделирует шестипульсный трехфазный управляемый преобразователь, состоящий из трех плеч моста. Каждое плечо моста состоит из двух переключающих устройств. Схема преобразователя соединяет трехфазную сеть переменного тока с сетью постоянного тока.
Каждый компонент в трехплечевой схеме представляет собой одно и то же переключающее устройство, которое задается в параметре Switching device. Переключающие устройства, которые можно задать, являются реализациями блоков из библиотеки Полупроводники и конвертеры:
-
GTO– запираемый тиристор. Информацию о вольт-амперной характеристике устройства см. по ссылке GTO. -
Ideal Semiconductor Switch– идеальный полупроводниковый управляемый переключатель. Информацию о вольт-амперной характеристике устройства см. по ссылке Ideal Semiconductor Switch. -
IGBT– биполярный транзистор с изолированным затвором. Информацию о вольт-амперной характеристике устройства см. по ссылке IGBT (Ideal, Switching). -
MOSFET– n-канальный МОП-транзистор для схем коммутации. Информацию о вольт-амперной характеристике устройства см. по ссылке MOSFET (Ideal, Switching). -
Thyristor– кусочно-линейный тиристор. Информацию о вольт-амперной характеристике устройства см. по ссылке Thyristor (Piecewise Linear). -
Averaged Switch– полупроводниковый переключатель с антипараллельным диодом. Порт управляющего сигнала G принимает значения в интервале[0, 1]. Когда G равен0или1, усредненный переключатель полностью открыт или полностью закрыт соответственно. Переключатель ведет себя аналогично блоку Ideal Semiconductor Switch с антипараллельным диодом. Когда G находится в диапазоне от0до1, усредненный переключатель частично разомкнут. Вы можете усреднить сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ) за определенный период. Затем вы можете уменьшить выборку модели и использовать формы модулирующих сигналов вместо ШИМ-сигналов.
На этом рисунке показана эквивалентная схема для преобразователя с полностью управляемыми переключающими устройствами (например, IGBT, GTO):
Управляйте портами затворов шести переключающих устройств через вход в порт G блока Converter (Three-Phase):
-
Мультиплексируйте все шесть сигналов затворов в один вектор с помощью блока Six-Pulse Gate Multiplexer.
-
Подключите выход блока Six-Pulse Gate Multiplexer к блоку Converter (Three-Phase) через порт G.
Используя настройки Integral Diodes, можно включить внутренний защитный диод. Встроенный диод защищает устройство, обеспечивая канал проводимости для обратного тока, который возникает, когда устройство резко отключает подачу напряжения на индуктивную нагрузку.
Установите значение для параметра Model dynamics в зависимости от цели.
| Цель | Значение для выбора | Внутренний защитный диод | |
|---|---|---|---|
Не включать защиту. |
|
Не используется |
|
Включать защиту. |
Приоритет скорости моделирования. |
|
Блок Diode (Advanced). |
Приоритет точности моделирования – точное указание динамики заряда в обратном режиме. |
|
Динамическая модель блока Diode (Advanced). |
|
Если для параметра Switching device установлено значение Averaged Switch, то блок автоматически смоделирует защитные диоды без динамики, параметр Model dynamics не будет виден, а параметры защитного диода будут соответствовать модели Diode with no dynamics.
|
В блоке можно включить схему снаббера для каждого переключающего устройства. Цепи снаббера содержат последовательно соединенные резистор и конденсатор. Они защищают переключающие устройства от высокого напряжения, которое создают индуктивные нагрузки, когда устройство отключает подачу напряжения на нагрузку. Кроме того, цепи снаббера предотвращают чрезмерную скорость изменения тока при включении коммутационного устройства.
Порты
Ненаправленные
#
G
—
затвор
электричество
Details
Входной порт, связанный с клеммами затворов коммутационных устройств. Подключите этот порт к блоку Six-Pulse Gate Multiplexer.
| Имя для программного использования |
|
#
~
—
трехфазный порт
электричество
Details
Составной трехфазный порт.
| Имя для программного использования |
|
#
+
—
положительная клемма
электричество
Details
Порт, связанный с положительной клеммой постоянного тока.
| Имя для программного использования |
|
#
–
—
отрицательная клемма
электричество
Details
Порт, связанный с отрицательной клеммой постоянного тока.
| Имя для программного использования |
|
Параметры
Main
#
Switching device —
переключающее устройство
GTO | Ideal Semiconductor Switch | IGBT | MOSFET | Thyristor | Averaged Switch
Details
Переключающее устройство преобразователя:
-
GTO– запираемый тиристор GTO. -
Ideal Semiconductor Switch– идеальный полупроводниковый управляемый переключатель Ideal Semiconductor Switch. -
IGBT– биполярный транзистор с изолированным затвором IGBT (Ideal, Switching). -
MOSFET– n-канальный МОП-транзистор для схем коммутации MOSFET (Ideal, Switching). -
Thyristor– кусочно-линейный тиристор Thyristor (Piecewise Linear). -
Averaged Switch– полупроводниковый переключатель с антипараллельным диодом. Переключатель ведет себя аналогично блоку Ideal Semiconductor Switch с антипараллельным диодом.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
# Integer for piecewise constant approximation of gate input (0 for disabled) — целочисленный режим для использования ПЛИС
Details
Целое число, используемое для выполнения кусочно-постоянной аппроксимации входа затвора для развертывания ПЛИС.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение Averaged Switch.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
Switching Devices
#
Forward voltage —
прямое напряжение
V | MV | kV | mV
Details
Минимальное напряжение на портах блока + и − (катодом и анодом для GTO и Thyristor, или эмиттером и коллектором для IGBT), необходимое для того, чтобы угол наклона вольт-амперной характеристики был равен , где — значение параметра On-state resistance.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO, IGBT или Thyristor.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
On-state resistance —
сопротивление во включенном состоянии
Ohm | GOhm | MOhm | kOhm | mOhm
Details
Сопротивление между портами блока + и − (катод-анод для Ideal Semiconductor Switch, GTO, Thyristor и Averaged Switch, или эмиттер-коллектор для IGBT), когда устройство включено.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение Ideal Semiconductor Switch, GTO, IGBT, Thyristor или Averaged Switch.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Drain-source on resistance, R_DS(on) —
сопротивление сток-исток
Ohm | GOhm | MOhm | kOhm | mOhm
Details
Сопротивление между портами блока + и − (сток-исток), когда устройство включено.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение MOSFET.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Off-state conductance —
проводимость в выключенном состоянии
S | mS | nS | uS | 1/Ohm
Details
Проводимость между портами блока + и − (катод-анод для Ideal Semiconductor Switch, GTO, Thyristor, эмиттер-коллектор для IGBT, или сток-исток для MOSFET) в выключенном состоянии. Значение должно быть меньше , где — значение сопротивления во включенном состоянии On-state resistance.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO, Ideal Semiconductor Switch, IGBT, MOSFET или Thyristor.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Threshold voltage —
пороговое напряжение
V | MV | kV | mV
Details
Пороговое напряжение между портами блока G (затвор) и + (катод для Ideal Semiconductor Switch, эмиттер для IGBT, или исток для MOSFET). Устройство включается, когда напряжение между портами блока G и + превышает это значение.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение Ideal Semiconductor Switch, IGBT или MOSFET.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Gate trigger voltage —
напряжение срабатывания затвора
V | MV | kV | mV
Details
Пороговое напряжение между портами блока G (затвор) и + (катод). Устройство включается, когда напряжениемежду портами блока G и + превышает это значение.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO или Thyristor.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Gate turn-off voltage —
запирающее напряжение управления
V | MV | kV | mV
Details
Пороговое напряжение между портами блока G (затвор) и + (катод). Устройство выключается, когда напряжение между портами блока G и + ниже этого значения.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Holding current —
ток удержания
A | MA | kA | mA | nA | pA | uA
Details
Пороговое значение тока. Устройство остается включенным, если ток превышает это значение, даже если напряжение между портами блока G (затвор) и + (катод) падает ниже отпирающего напряжения управления.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO или Thyristor.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
Integral Diodes
#
Model dynamics —
внутренний защитный диод (супрессор)
None | Diode with no dynamics | Diode with charge dynamics
Details
Укажите, включает ли блок защитный диод (супрессор). По умолчанию используется значение None.
Если необходимо включить внутренний защитный диод, то возможны два варианта:
-
Diode with no dynamics. -
Diode with charge dynamics.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Switching device значение GTO, Ideal Semiconductor Switch, IGBT, MOSFET или Thyristor.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
#
Forward voltage —
прямое напряжение
V | MV | kV | mV
Details
Минимальное напряжение на портах блока + и −, необходимое для того, чтобы угол наклона вольт-амперной характеристики диода был равен , где — значение параметра On-state resistance.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
On resistance —
сопротивление при прямом включении
Ohm | GOhm | MOhm | kOhm | mOhm
Details
Сопротивление диода в открытом состоянии, когда напряжение выше значения заданного параметром Forward voltage.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Off conductance —
проводимость в закрытом состоянии
S | mS | nS | uS | 1/Ohm
Details
Проводимость диода при обратном включении.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with no dynamics или Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Junction capacitance —
емкость перехода
F | mF | nF | pF | uF
Details
Величина емкости, свойственной переходу из обедненной зоны, действующей как диэлектрик и разделяющей соединения анода и катода.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Peak reverse current, iRM —
пиковый обратный ток
A | MA | kA | mA | nA | pA | uA
Details
Пиковый обратный ток, измеренный внешней тестовой схемой. Это значение должно быть меньше нуля.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Initial forward current when measuring iRM —
начальный прямой ток при измерении iRM
A | MA | kA | mA | nA | pA | uA
Details
Начальный прямой ток (в начальный момент времени включения) при измерении пикового обратного тока. Это значение должно быть больше нуля.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Rate of change of current when measuring iRM —
скорость изменения тока при измерении iRM
A/s | A/us
Details
Скорость изменения тока при измерении пикового обратного тока. Это значение должно быть меньше нуля.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Reverse recovery time parameterization —
вид определения времени обратного восстановления
Specify stretch factor | Specify reverse recovery time directly | Specify reverse recovery charge
Details
При выборе опции Specify stretch factor или Specify reverse recovery charge указывается значение, которое используется блоком для вычисления времени обратного восстановления.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
# Reverse recovery time stretch factor — коэффициент растяжения времени обратного восстановления
Details
Значение, которое блок использует для расчета Reverse recovery time, trr. Это значение должно быть больше 1. Указание коэффициента растяжения является более простым способом параметризации времени обратного восстановления, чем указание заряда обратного восстановления. Чем больше значение коэффициента растяжения, тем больше времени требуется для рассеивания тока обратного восстановления.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics, а для параметра Reverse recovery time parametrization значение Specify stretch factor.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Reverse recovery time, trr —
время обратного восстановления
d | s | hr | ms | ns | us | min
Details
Количество времени, необходимое диоду, чтобы выключиться, когда напряжение на нем меняет полярность с прямого смещения на обратное.
Интервал между моментом первоначального перехода тока через ноль (когда диод выключается) и моментом падения тока до уровня менее 10% от пикового тока. Значение параметра Reverse recovery time, trr должно быть больше значения параметра Peak reverse current, iRM, деленного на значение параметра Rate of change of current when measuring, iRM.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics, а для параметра Reverse recovery time parametrization значение Specify reverse recovery time directly.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Reverse recovery charge, Qrr —
заряд обратного восстановления
C | Ah | mC | nC | uC | MAh | kAh | mAh | s*uA
Details
Значение, которое блок использует для расчета Reverse recovery time, trr. Используйте этот параметр, если в параметрах блока в качестве вида определения времени обратного восстановления указано значение заряда обратного восстановления вместо значения времени обратного восстановления.
Заряд обратного восстановления — это суммарный заряд, который продолжает рассеиваться после выключения диода. Значение должно быть меньше, чем , где:
-
— значение, указанное для параметра Peak reverse current, iRM;
-
— значение, указанное для параметра Rate of change of current when measuring iRM.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Model dynamics значение Diode with charge dynamics, а для параметра Reverse recovery time parametrization значение Specify reverse recovery charge.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
Snubbers
#
Snubber —
модель снаббера
None | RC snubber
Details
Модель переключающего устройства с шумоподавителем.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
#
Snubber capacitance —
емкость снаббера
F | mF | nF | pF | uF
Details
Емкость снаббера.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Snubber значение RC snubber.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Snubber resistance —
сопротивление снаббера
Ohm | GOhm | MOhm | kOhm | mOhm
Details
Сопротивление снаббера.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Snubber значение RC snubber.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |