Half-Bridge Driver

Поведенческая модель интегральной схемы драйвера полумоста.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Semiconductors.HalfBridgeDriver

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Semiconductors & Converters/Half-Bridge Driver

Описание

Блок Half-Bridge Driver представляет собой абстрактное представление интегральной схемы для управления полумостами MOSFET и IGBT. 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 Gate 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.

Первая пара выходных электрических портов, HO и HS, работает аналогично портам G и S блока Gate Driver. Подключите эти порты к MOSFET или IGBT верхнего уровня полумоста. Вторая пара портов, LO и LS, подключается к MOSFET или IGBT нижнего уровня полумоста. Они работают аналогично, за исключением того, что их логика инвертирована относительно логики верхнего уровня.

На диаграмме показаны временные характеристики драйвера полумоста, где

— задержка распространения сигнала по нижнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 0 на 1;
— время запаздывания по верхнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 0 на 1;
— задержка распространения сигнала по верхнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 1 на 0;
— время запаздывания по нижнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 1 на 0.

half bridge driver ru

Порты

Ненаправленные

# HO — вывод затвора верхнего коммутатора
электричество

Details

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

Имя для программного использования

gate_H

# HS — вывод истока или эмиттера верхнего коммутатора
электричество

Details

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

Имя для программного использования

source_H

# LO — вывод затвора нижнего коммутатора
электричество

Details

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

Имя для программного использования

gate_L

# LS — вывод истока или эмиттера нижнего коммутатора
электричество

Details

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

Имя для программного использования

source_L

# PWM — порт широтно-импульсной модуляции
электричество

Details

Ненаправленный порт, на который подается сигнал 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 порт
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

# Low-side propagation delay (logic 0->logic 1) — на временной диаграмме
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Задержка распространения сигнала по нижнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 0 на 1.

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

# High-side dead time (logic 0->logic 1) — на временной диаграмме
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время запаздывания по верхнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 0 на 1.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`100.0 ns`
Имя для программного использования	`t_on_dead`
Вычисляемый	Да

# High-side propagation delay (logic 1->logic 0) — на временной диаграмме
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Задержка распространения сигнала по верхнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 1 на 0.

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

# Low-side dead time (logic 1->logic 0) — на временной диаграмме
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время запаздывания по нижнему уровню при изменении входного управляющего сигнала с 1 на 0.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`100.0 ns`
Имя для программного использования	`t_off_dead`
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 — требуемое сопротивление управления затвором во включенном состоянии
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Требуемое 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