Gate Driver

Поведенческая модель интегральной схемы драйвера затвора.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Semiconductors.GateDriver

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Semiconductors & Converters/Gate Driver

Описание

Блок Gate Driver представляет собой абстрактное представление интегральной схемы драйвера затвора. Этот блок моделирует входной гистерезис, задержку распространения сигнала и динамику включения/выключения. Если схема драйвера затвора не моделируется явно, всегда используйте этот блок или блок Half-Bridge Driver для установки напряжения затвор-исток на блоке MOSFET или напряжения затвор-эмиттер на блоке IGBT. Не подключайте управляемый источник напряжения непосредственно к затвору полупроводника, поскольку это исключает выходной импеданс драйвера затвора, определяющий динамику переключения.

Вы можете моделировать электрические или скалярные входные порты сигналов, установив для параметра Input port одно из следующих значений:

Signal — состояние выхода драйвера управляется входным сигналом u. Используйте этот вариант моделирования, если все функции вашего контроллера, включая генерацию ШИМ-сигнала, определяются блоками Engee. Этот вариант моделирования используется по умолчанию;
Electrical — состояние выхода драйвера управляется двумя электрическими портами: PWM и REF. Используйте этот вариант, если в вашей модели есть аналоговые компоненты, например, Источник напряжения с ШИМ.

Когда входной сигнал превышает логический уровень 1, переход выходного состояния из выключенного во включенное происходит с задержкой, равной задержке распространения сигнала включения. Требуемое выходное напряжение на портах G и S изменяется от выходного напряжения в выключенном состоянии до выходного напряжения во включенном состоянии, но фактическое выходное напряжение определяется постоянной времени RC-цепи, связанной со значением параметра On-state gate drive resistance и общей емкостью нагрузки. Аналогично, когда входной сигнал падает ниже логического уровня 0, переход выходного состояния из включенного в выключенное состояние происходит с задержкой, равной задержке распространения сигнала выключения, и с динамикой, определяемой значением параметра Off-state gate drive resistance.

Порты

Ненаправленные

# G — вывод затвора
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с затвором. Подключите этот порт к затвору блока MOSFET или IGBT.

Имя для программного использования

gate

# S — вывод истока или эмиттера
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с истоком или эмиттером. Подключите этот порт к истоку блока MOSFET или эмиттеру блока IGBT.

Имя для программного использования

source

# PWM — сигнал широтно-импульсной модуляции
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с сигналом широтно-импульсной модуляции.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Input port значение Electrical.

Имя для программного использования

control_pin

# REF — плавающий нулевой опорный сигнал
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с плавающим нулевым опорным сигналом.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Input port значение Electrical.

Имя для программного использования

reference_pin

Вход

# u — сигнал управления, безразмерный
скаляр

Details

Входной сигнал, задающий входное контрольное значение.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Input port значение Signal.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Input Logic

# Input port — опция для указания типа порта управления
Signal | Electrical

Details

Опция для указания порта управления:

Signal — блок использует направленный входной порт для управления состоянием выхода драйвера;
Electrical — блок использует два ненаправленных электрических порта для управления состоянием выхода драйвера.

Значения	`Signal` \| `Electrical`
Значение по умолчанию	`Signal`
Имя для программного использования	`control_type`
Вычисляемый	Нет

# Logic 1 input value — значение сигнала для логического уровня 1

Details

Значение входного сигнала, соответствующее логическому уровню 1.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Input port значение Signal.

Значение по умолчанию	`0.7`
Имя для программного использования	`control_signal_IH`
Вычисляемый	Да

# Logic 0 input value — значение сигнала для логического уровня 0

Details

Значение входного сигнала, соответствующее логическому уровню 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Input port значение Signal.

Значение по умолчанию	`0.3`
Имя для программного использования	`control_signal_IL`
Вычисляемый	Да

# Logic 1 input voltage — значение напряжения для логического уровня 1
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение входного напряжения, соответствующее логическому уровню 1.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Input port значение Electrical.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`2.0 V`
Имя для программного использования	`V_IH`
Вычисляемый	Да

# Logic 0 input voltage — значение напряжения для логического уровня 0
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение входного напряжения, соответствующее логическому уровню 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Input port значение Electrical.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.8 V`
Имя для программного использования	`V_IL`
Вычисляемый	Да

Outputs

# On-state gate-source voltage — требуемое выходное напряжение во включенном состоянии
V | uV | mV | kV | MV

Details

Требуемое выходное напряжение во включенном состоянии драйвера.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`15.0 V`
Имя для программного использования	`V_OH`
Вычисляемый	Да

# Off-state gate-source voltage — требуемое выходное напряжение в выключенном состоянии
V | uV | mV | kV | MV

Details

Требуемое выходное напряжение в выключенном состоянии драйвера.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.0 V`
Имя для программного использования	`V_OL`
Вычисляемый	Да

Timing

# Propagation delay (logic 0->logic 1) — задержка распространения сигнала включения
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Когда входной сигнал превышает логический уровень 1, происходит переход выходного состояния из выключенного во включенное состояние с задержкой, равной задержке распространения сигнала включения.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`50.0 ns`
Имя для программного использования	`t_on_propagation_delay`
Вычисляемый	Да

# Propagation delay (logic 1->logic 0) — задержка распространения сигнала выключения
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Когда входной сигнал падает ниже значения логического уровня 0, переход выходного состояния из включенного в выключенное происходит с задержкой, равной задержке распространения выключения.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`50.0 ns`
Имя для программного использования	`t_off_propagation_delay`
Вычисляемый	Да

Dynamics

# Parameterization — выбор параметризации драйвера
Output impedance | Rise and fall times

Details

Выберите тип параметризации драйвера:

Output impedance — укажите сопротивления драйвера затвора во включенном и в выключенном состояниях;
Rise and fall times — укажите время нарастания, время спада и емкость нагрузки.

Значения	`Output impedance` \| `Rise and fall times`
Значение по умолчанию	`Output impedance`
Имя для программного использования	`parameterization`
Вычисляемый	Нет

# On-state gate drive resistance — сопротивление управления затвором во включенном состоянии
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление управления затвором во включенном состоянии драйвера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Output impedance.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`2.0 Ohm`
Имя для программного использования	`R_on`
Вычисляемый	Да

# Off-state gate drive resistance — сопротивление управления затвором в выключенном состоянии
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление управления затвором в выключенном состоянии драйвера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Output impedance.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`2.0 Ohm`
Имя для программного использования	`R_off`
Вычисляемый	Да

# Rise time — время нарастания драйвера
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время нарастания драйвера от 10% до 90%.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Rise and fall times.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`20.0 ns`
Имя для программного использования	`t_R`
Вычисляемый	Да

# Fall time — время спада драйвера
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время спада драйвера от 90% до 10%.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Rise and fall times.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`20.0 ns`
Имя для программного использования	`t_F`
Вычисляемый	Да

# Load capacitance for rise and fall times — емкость нагрузки драйвера
F | pF | nF | uF | mF

Details

Емкость нагрузки драйвера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Rise and fall times.

Единицы измерения	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
Значение по умолчанию	`10.0 nF`
Имя для программного использования	`C_load`
Вычисляемый	Да