Документация Engee

Тиристор

Страница в процессе разработки.

Тиристор с использованием транзисторов NPN и PNP.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Semiconductors.Thyristor

thyristor

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Semiconductors & Converters/Thyristor

Описание

Блок Тиристор позволяет моделировать тиристор двумя способами:

  • В виде эквивалентной схемы на основе биполярных транзисторов NPN и PNP.

  • Аппроксимация кривой I-V (ток-напряжение) во включенном состоянии с помощью таблицы соответствия.

Представление с помощью эквивалентной схемы

Эквивалентная схема содержит пару биполярных транзисторов NPN и PNP, как показано на следующем рисунке.

thyristor 1

Структура P-N-P-N тиристора соответствует структурам P-N-P и N-P-N биполярных транзисторов, база каждого из которых соединена с коллектором другого устройства. Чтобы эта схема вела себя как тиристор, необходимо подобрать подходящие значения параметров NPN- и PNP-транзисторов, а также внешних резисторов. Например, чтобы схема фиксировалась во проводящем состоянии после запуска соответствующим управляющим током, суммарный коэффициент усиления двух транзисторов должен быть больше единицы. Такая структура модели воспроизводит поведение тиристора в типичных прикладных схемах и в то же время представляет решателю минимальное количество уравнений, что повышает скорость моделирования.

Очень важно правильно параметризовать компонент тиристора, прежде чем использовать его в своей модели. Согласно техническому паспорту вашего устройства, измените параметры компонента тиристора так, чтобы он моделировал требуемое поведение. Затем можно скопировать параметризованный компонент в свою модель. Позаботьтесь о том, чтобы правильно смоделировать схему подключения управляющего электрода, включая последовательное сопротивление цепи. Подключение управляемого источника напряжения непосредственно к управляющему электроду тиристора дает нефизические результаты, поскольку при нулевом значении напряжения на управляющем электроде он прижимается к напряжению на катоде.

Модель отражает следующие характеристики тиристора:

  • Токи в закрытом состоянии, и . Они обычно указываются для максимальных напряжений в закрытом состоянии и . Предполагается, как и для большинства тиристоров, что и .

  • Отпирающее напряжение на управляющем электроде равно значению Напряжение между управляющим электродом и катодом, V_GT, когда ток в управляющем электроде равен току включения тиристора, значению параметра Ток включения тиристора, I_GT.

  • Тиристор включается, когда величина управляющего тока достигнет значения тока включения тиристора, Ток включения тиристора, I_GT. Тиристор не включится, пока управляющий ток не достигнет этого значения. Чтобы убедиться в этом, необходимо правильно установить параметр Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs. Если сопротивление слишком велико, то тиристор включится до того, как управляющий ток достигнет . Если сопротивление слишком мало, то тиристор не включится.

    Вы можете определить значение Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs, запустив моделирование. Если вы используете тиристор в схеме, где есть внешний резистор , подключенный от управляющего электрода к катоду, то влияние сопротивления, определяемого значением параметра Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs обычно очень мало, и его можно установить равным Inf.

  • Если тиристор находится во включенном состоянии, то при отсутствии управляющего сигнала тиристор остается во включенном состоянии при условии, что ток нагрузки больше тока удержания. Ток удержания не задается напрямую, поскольку его значение в основном определяется другими параметрами блока. Однако на ток удержания можно повлиять с помощью параметра Произведение коэффициентов усиления прямого тока NPN и PNP. Уменьшение коэффициента усиления увеличивает ток удержания.

  • Напряжение включения равно падению напряжения на тиристоре, значению параметра Падение напряжения во включенном состоянии, V_T, когда ток нагрузки равен току включения, значение параметра Статический ток нагрузки во включенном состоянии, I_T. Это обеспечивается значением сопротивления , которое учитывает падение напряжения на PNP- и NPN-устройствах.

  • Срабатывание по скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии. Быстрое изменение напряжения анод-катод вызывает ток в цепи база-коллектор. Если этот ток достаточно велик, он переводит тиристор в открытое состояние. Рассчитывается подходящее значение емкости база-коллектор, чтобы при скорости изменения напряжения, равной максимально допустимой скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии, Максимально скорость нарастания напряжения в выключенном состоянии, dV/dt, тиристор срабатывал. Этот расчет основан на приближении, что требуемый ток равен , где – значение сопротивления между управляющим электродом и катодом, используемое при расчете максимально допустимого значения Максимально скорость нарастания напряжения в выключенном состоянии, dV/dt.

  • Время задержки включения в основном зависит от значения параметра Время прямого хода NPN-устройства. Вы либо указываете этот параметр напрямую, либо рассчитываете приблизительное значение по времени включения.

  • Время задержки выключения, на которое в первую очередь влияет значение параметра Время прямого хода устройства PNP. Вы можете задать этот параметр напрямую или установить его равным времени прямого хода для NPN-транзистора.

  • Резисторы pnp_resistor и npn_resistor повышают устойчивость численного решения при больших прямых и обратных напряжениях. Их значения влияют на токи выключения не более чем на 1% при максимальных напряжениях закрытого состояния прямого и обратного хода.

Поскольку данная реализация блока включает модель заряда, для получения наглядной динамики включения и выключения тиристора необходимо смоделировать полное сопротивление цепи, приводящей затвор в движение. Поэтому, если вы упрощаете схему управления электродом, представляя ее как управляемый источник напряжения, вы должны включить подходящий резистор последовательно между источником напряжения и управляющим электродом.

Параметризация с помощью таблицы соответствий

При параметризации тиристора с помощью таблицы соответствия значение тока анод-катод является функцией напряжения между анодом и катодом в открытом состоянии. Основными преимуществами использования этого варианта являются скорость моделирования и простота параметризации. Для дальнейшего упрощения базовой модели это представление не моделирует:

  • Включение устройства из-за скорости нарастания напряжения в выключенном состоянии.

  • Время задержки выключения.

Задержка включения представлена входным конденсатором между управляющим электродом и катодом, величина которого рассчитывается таким образом, чтобы задержка между повышением напряжения на управляющем электроде и началом включения устройства была равна значению, заданному параметром Время задержки включения тиристора. Время нарастания тока нагрузки при включении реализуется путем нелинейного нарастания тока от нуля до тока, определяемого профилем ток-напряжение в открытом состоянии, за время, заданное значением параметра Время нарастания сигнала включения. Обратите внимание, что полученный профиль тока включения является приближением к реальному устройству.

Моделирование тепловых эффектов

Для моделирования влияния выделяемого тепла и температуры устройства можно использовать тепловой порт:

Если флажок Тепловой порт не установлен, то блок не содержит теплового порта и не моделирует выделение тепла в устройстве. Если флажок Тепловой порт установлен, то блок содержит тепловой порт, позволяющий моделировать выделение тепла за счет теплопотерь. Для обеспечения численной эффективности тепловое состояние не влияет на электрическое поведение блока.

Допущения и ограничения

  • В этом блоке не моделируются эффекты, зависящие от температуры. Этот блок моделируется при температуре, указанной в параметре Номинальная температура. Все параметры должны быть указаны для этой температуры.

  • Если вы используете модель эквивалентной схемы:

    • В схемах с чувствительным управляющим электродом (то есть там, где нет внешнего резистора для управляющего электрод-катода) необходимо установить значение параметра Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs, чтобы обеспечить правильное срабатывание. Если внутреннее сопротивление шунта слишком велико, то тиристор срабатывает при токе, меньшем, чем . Если внутреннее сопротивление шунта слишком мало, тиристор не сработает при входном токе .

    • Срабатывание при превышении напряжения пробоя не моделируется.

    • Численное моделирование тиристора может быть сложным, учитывая очень малые управляющие токи по сравнению с током нагрузки, а также скачкообразные изменения тока при переключении. Однако для большинства типичных схем на основе тиристоров можно использовать параметры моделирования по умолчанию. В некоторых случаях для обеспечения сходимости может потребоваться подтянуть параметры Absolute tolerance и Relative tolerance в блоке Solver Configuration. В таких случаях обычно достаточно изменить значение по умолчанию Absolute tolerance на 1e-4 или 1e-5, поскольку это предотвращает адаптивное изменение этого параметра во время моделирования.

    • Токи утечки аппроксимируются диодами i-leakage, как показано на эквивалентной схеме. Этот подход предполагает, что утечка через два транзистора мала по сравнению с ними. Это предположение не справедливо для значений , которые значительно меньше типичного прямого падения напряжения 0.6 В.

  • Если вы используете представление в виде таблицы соответствия:

    • Срабатывание по превышению напряжения пробоя или по скорости изменения напряжения в выключенном состоянии не моделируется.

    • Не моделируется время задержки выключения. Проверьте, не нарушает ли схема установленное время задержки выключения.

    • Когда вы указываете время нарастания тока включения, полученная зависимость тока от времени является приближенной.

Порты

Ненаправленные

# A — анод
электричество

Details

Электрический порт, связанный с анодом.

Имя для программного использования

anode

# K — катод
электричество

Details

Электрический порт, связанный с катодом.

Имя для программного использования

cathode

# G — управляющий электрод
электричество

Details

Электрический порт, связанный с управляющим электродом.

Имя для программного использования

gate

# H — тепловой порт
тепло

Details

Тепловой порт.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите флажок Тепловой порт.

Имя для программного использования

thermal_port

Параметры

Основные

# Параметризация тиристора — параметризация тиристора
Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов | Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы

Details

Используйте для моделирования тиристора либо эквивалентную схему на основе биполярных транзисторов NPN и PNP (Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов), либо аппроксимацию кривой I-V во включенном состоянии с помощью таблицы (Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы).

Значения

Fundamental nonlinear equations | Lookup table
Значение по умолчанию

Fundamental nonlinear equations
Имя для программного использования

model_type
Вычисляемый

Нет

# Падение напряжения во включенном состоянии, V_T — падение напряжения на тиристоре во включенном состоянии
V | uV | mV | kV | MV

Details

Падение статического напряжения анод-катод во включенном состоянии, при этом протекающий ток равен току включения .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV
Значение по умолчанию

1.2 V
Имя для программного использования

V_on
Вычисляемый

Да

# Статический ток нагрузки во включенном состоянии, I_T — статический ток нагрузки во включенном состоянии
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Статический ток нагрузки (анодный ток), который протекает, когда напряжение анод-катод равно напряжению во включенном состояни.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

1.0 A
Имя для программного использования

I_on
Вычисляемый

Да

# Вектор значений напряжений в открытом состоянии, V_T — вектор значений напряжений в открытом состоянии
V | uV | mV | kV | MV

Details

Вектор значений напряжений в открытом состоянии, который будет использоваться для поиска в таблице. Значения вектора должны быть строго возрастающими, и первое значение должно быть больше нуля. Значения могут быть неравномерно распределены.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV
Значение по умолчанию

[0.75, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.25] V
Имя для программного использования

V_on_vector
Вычисляемый

Да

# Вектор значений токов, I_T — вектор значений соответствующих токов
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Вектор значений токов, соответствующих значениям вектора напряжений включения, который будет использоваться для поиска в 1D-таблице. Эти два вектора должны быть одинакового размера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

[0.015, 0.22, 0.75, 1.4, 2.0, 2.75, 3.45] A
Имя для программного использования

I_on_vector
Вычисляемый

Да

# Ток анода в выключенном состоянии, I_DRM — ток анода в выключенном состоянии
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Ток анода в выключенном состоянии , который протекает, когда напряжение анод-катод равно напряжению в выключенном состоянии .

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

0.01 mA
Имя для программного использования

I_DRM
Вычисляемый

Да

# Напряжение анод-катод в выключенном состоянии, V_DRM — напряжение анод-катод в выключенном состоянии
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение анод-катод , приложенное к тиристору в выключенном состоянии при достижении тока выключенного состояния .

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV
Значение по умолчанию

400.0 V
Имя для программного использования

V_DRM
Вычисляемый

Да

# Ток удержания — ток удержания
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Это минимальный ток, при котором тиристор остается во включенном состоянии. Для опции Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы ток фиксации принимается равным току удержания, поэтому это также максимальный ток, при котором тиристор остается в выключенном состоянии.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

1.0 mA
Имя для программного использования

I_H
Вычисляемый

Да

# Номинальная температура — температура моделирования устройства
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Температура моделирования устройства. Для этой температуры необходимо указать все значения параметров блока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Значение по умолчанию

25.0 degC
Имя для программного использования

T_measurement
Вычисляемый

Да

Открытие затвора

# Ток включения тиристора, I_GT — ток включения тиристора
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Пороговая величина тока через управляющий электрод , необходимый для включения транзистора, в результате чего напряжение на затворе становится равным соответствующему напряжению на управляющем электроде . Вы должны установить значение параметра Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs, чтобы обеспечить срабатывание затвора при , а не при токах, меньших .

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

3.0 uA
Имя для программного использования

I_GT
Вычисляемый

Да

# Напряжение между управляющим электродом и катодом, V_GT — напряжение между управляющим электродом и катодом
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение между управляющим электродом и катодом , когда ток на управляющем электроде равен току включения .

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV
Значение по умолчанию

0.6 V
Имя для программного использования

V_GT
Вычисляемый

Да

# Тестовое напряжение питания, V_D — тестовое напряжение питания
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение питания, используемое при указании значений и .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV
Значение по умолчанию

12.0 V
Имя для программного использования

V_test
Вычисляемый

Да

# Резистор тестовой нагрузки — резистор тестовой нагрузки
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Нагрузочный резистор, используемый при расчете значений и .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Значение по умолчанию

120.0 Ohm
Имя для программного использования

R_load
Вычисляемый

Да

Срабатывание по dV/dt

# Максимально скорость нарастания напряжения в выключенном состоянии, dV/dt — максимально допустимая скорость нарастания напряжения в выключенном состоянии
V/s | V/us

Details

Если напряжение на аноде и катоде растет быстрее этой скорости, тиристор будет испытывать паразитное включение из-за емкостных эффектов.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

V/s | V/us
Значение по умолчанию

150.0 V/us
Имя для программного использования

dV_dt
Вычисляемый

Да

# Тестовый резистор между управляющим электродом и катодом, R_GK — тестовый резистор между управляющим электродом и катодом
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Резистор между управляющим электродом и катодом, используемый при расчете максимально допустимой скорости нарастания напряжения в выключенном состоянии.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Значение по умолчанию

1000.0 Ohm
Имя для программного использования

R_gc
Вычисляемый

Да

Постоянные времени

# Параметризация времени прямого хода устройства NPN — параметризация времени прямого хода устройства NPN
По времени включения и соответствующего управляющего тока | Указать значение напрямую

Details

Выберите один из следующих вариантов:

  • По времени включения и соответствующего управляющего тока — блок вычисляет время прямого хода NPN-устройства на основе заданных вами значений времени включения и соответствующего управляющего тока.

  • Указать значение напрямую — укажите значение напрямую, используя параметр Время прямого хода NPN-устройства.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Значения

Derive approximate value from gate-controlled turn-on time | Specify directly
Значение по умолчанию

Derive approximate value from gate-controlled turn-on time
Имя для программного использования

npn_forward_transit_time_parameterization
Вычисляемый

Нет

# Время задержки включения тиристора после подачи импульса управления — время задержки включения тиристора после подачи импульса управления
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время перехода тиристора из выключенного состояния во включенное при подаче управляющего тока.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

2.0 us
Имя для программного использования

t_gt
Вычисляемый

Да

# Тестовый ток затвора — тестовый ток управляющего электрода
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Ток на управляющем электроде, используемый при определении времени задержки включения тиристора после подачи импульса управления. Ток затвора и время включения используются для расчета приблизительного значения времени прямого хода NPN-устройства, исходя из предположения, что весь входной заряд используется для повышения напряжения затвора до соответствующего напряжения затвора . Значение по умолчанию составляет 10 мА.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов, а для параметра Параметризация времени прямого хода устройства NPN значение По времени включения и соответствующего управляющего тока.

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

10.0 mA
Имя для программного использования

I_t_gt
Вычисляемый

Да

# Время прямого хода NPN-устройства — среднее время прохода в прямом направлении
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Среднее время прохождения неосновных носителей заряда через базовую область от эмиттера к коллектору NPN-прибора [1].

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов, а для параметра Параметризация времени прямого хода устройства NPN значение По времени включения и соответствующего управляющего тока.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

0.3 us
Имя для программного использования

npn_forward_transit_time
Вычисляемый

Да

# Параметризация времени прямого хода устройства PNP — параметризация времени прямого прохождения устройства PNP
Использовать значение времени прямого хода устройства NPN | Указать значение напрямую

Details

Выберите один из следующих вариантов:

  • Использовать значение времени прямого хода устройства NPN — блок использует значение времени прямого транзита устройства NPN.

  • Указать значение напрямую — укажите значение непосредственно с помощью параметра времени Время прямого хода устройства PNP.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Значения

Set equal to NPN device forward transit time | Specify directly
Значение по умолчанию

Set equal to NPN device forward transit time
Имя для программного использования

pnp_forward_transit_time_parameterization
Вычисляемый

Нет

# Время прямого хода устройства PNP — среднее время прохода в прямом направлении
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Среднее время прохождения неосновных носителей заряда через базовую область от эмиттера к коллектору PNP-прибора [1].

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов, а для параметра Параметризация времени прямого хода устройства PNP значение Использовать значение времени прямого хода устройства NPN .

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

0.3 us
Имя для программного использования

pnp_forward_transit_time
Вычисляемый

Да

# Время задержки включения тиристора — время задержки включения тиристора
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время задержки включения тиристора после изменения тока на управляющем электроде от нуля до значения, заданного параметром Ток на управляющем электроде для времени задержки включения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

0.0 s
Имя для программного использования

t_D
Вычисляемый

Да

# Ток на управляющем электроде для времени задержки включения — ток на управляющем электроде для времени задержки включения
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Ток на управляющем электроде, используемый при измерении времени задержки включения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA
Значение по умолчанию

1.0 mA
Имя для программного использования

I_t_D
Вычисляемый

Да

# Время нарастания сигнала включения — время нарастания сигнала включения
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время, необходимое для полного включения тиристора после прохождения времени задержки включения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Аппроксимация кривой I-V с помощью таблицы.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

0.0 s
Имя для программного использования

t_R
Вычисляемый

Да

Расширенные

# Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом, Rs — сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление шунта между управляющим электродом и катодом. Важно установить значение этого параметра так, чтобы затвор срабатывал при , а не при токах, меньших . Если вы используете тиристор в схеме, где есть внешний резистор , то обычно влияние невелико, и его можно установить равным Inf.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Единицы измерения

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Значение по умолчанию

87.0 kOhm
Имя для программного использования

R_shunt
Вычисляемый

Да

# Последовательное сопротивление управляющего электрода, Rg — сопротивление, связанное с подключением управляющего электрода
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление, связанное с соединением управляющего электрода. Типичное значение — порядка нескольких Ом, и его влияние на статические и динамические характеристики невелико. Поэтому его точное значение не так важно, но его наличие помогает избежать проблем при численном моделировании, если затвор управляется непосредственно источником напряжения. Вы можете указать любое положительное значение.

Единицы измерения

Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Значение по умолчанию

10.0 Ohm
Имя для программного использования

R_g
Вычисляемый

Да

# Произведение коэффициентов усиления прямого тока NPN и PNP — произведение коэффициентов усиления прямого тока NPN и PNP

Details

Это произведение коэффициента усиления прямого тока NPN и коэффициента усиления прямого тока PNP . Значение должно быть больше единицы, чтобы произошла фиксация. Чем меньше значение, тем больше ток фиксации. Однако ток фиксации в основном задается другими параметрами блока, а общий коэффициент усиления оказывает лишь незначительное влияние.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Параметризация тиристора значение Эквивалентная схема на основе биполярных транзисторов.

Значение по умолчанию

10.0
Имя для программного использования

forward_current_gains_product
Вычисляемый

Да

Тепловой порт

# Тепловой порт — включение теплового порта

Details

Установите этот флажок, чтобы использовать тепловой порт блока и моделировать влияние выделяемого тепла и температуры устройства.

Значение по умолчанию

false (выключено)
Имя для программного использования

has_thermal_port
Вычисляемый

Нет

# Тепловая модель — выбор внутренней тепловой модели
На основе тепловых параметров перехода и корпуса | Модель Кауэра | Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера | Внешняя

Details

Выберете внутреннюю тепловую модель:

  • На основе тепловых параметров перехода и корпуса;

  • Модель Кауэра;

  • Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера;

  • Внешняя.

Значения

Specify junction and case thermal parameters | Cauer model | Cauer model parameterized with Foster coefficients | External
Значение по умолчанию

Specify junction and case thermal parameters
Имя для программного использования

thermal_network_parameterization
Вычисляемый

Нет

# Тепловые сопротивления переход-корпус и корпус-внешняя среда (или корпус-теплоотвод), [R_JC R_CA] — вектор тепловых сопротивлений
K/W

Details

Вектор [R_JC R_CA] из двух значений теплового сопротивления. Первое значение R_JC — это тепловое сопротивление между переходом и корпусом. Второе значение, R_CA — это тепловое сопротивление между портом H и корпусом устройства.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение На основе тепловых параметров перехода и корпуса.

Единицы измерения

K/W
Значение по умолчанию

[0.0, 10.0] K/W
Имя для программного использования

thermal_resistance_vector
Вычисляемый

Да

# Тепловые сопротивления, [R1 R2 ... Rn] — вектор тепловых сопротивлений для модели Кауэра
K/W

Details

Вектор из значений тепловых сопротивлений представленных элементами Кауэра в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра.

Единицы измерения

K/W
Значение по умолчанию

[1.0, 3.0, 10.0] K/W
Имя для программного использования

thermal_resistance_cauer_vector
Вычисляемый

Да

# Тепловые сопротивления, [R1 R2 ... Rn] — вектор тепловых сопротивлений для модели Фостера
K/W

Details

Вектор из значений тепловых сопротивлений представленных коэффициентами модели Фостера в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера.

Единицы измерения

K/W
Значение по умолчанию

[4.0, 6.0] K/W
Имя для программного использования

thermal_resistance_foster_vector
Вычисляемый

Да

# Параметризация теплоемкости — параметризация теплоемкости
По тепловым постоянным времени | По теплоёмкости

Details

Выберете способ задания теплоемкости:

  • По тепловым постоянным времени — параметризация теплоемкости в терминах тепловых постоянных времени. Это значение используется по умолчанию.

  • По теплоёмкости — задание значений теплоемкости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение На основе тепловых параметров перехода и корпуса, Модель Кауэра или Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера.

Значения

By thermal time constants | By thermal mass
Значение по умолчанию

By thermal time constants
Имя для программного использования

thermal_mass_parameterization
Вычисляемый

Нет

# Теплоёмкости перехода и корпуса, [M_J M_C] — вектор значений теплоемкостей для модели Кауэра
J/K | kJ/K

Details

Вектор [M_J M_C] из двух значений теплоемкости. Первое значение M_J — это теплоемкость перехода. Второе значение, M_C — это теплоемкость корпуса.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение На основе тепловых параметров перехода и корпуса, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По теплоёмкости.

Единицы измерения

J/K | kJ/K
Значение по умолчанию

[0.0, 1.0] J/K
Имя для программного использования

thermal_mass_vector
Вычисляемый

Да

# Теплоёмкости, [M1 M2 ... Mn] — вектор значений теплоемкости для модели Кауэра
J/K | kJ/K

Details

Вектор из значений теплоемкостей, где это количество коэффициентов модели Кауэра в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По теплоёмкости.

Единицы измерения

J/K | kJ/K
Значение по умолчанию

[0.1, 0.3, 1.0] J/K
Имя для программного использования

thermal_mass_cauer_vector
Вычисляемый

Да

# Теплоёмкости, [M1 M2 ... Mn] — вектор значений теплоемкости для модели Фостера
J/K | kJ/K

Details

Вектор из значений теплоемкостей, где это количество элементов Фостера в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По теплоёмкости.

Единицы измерения

J/K | kJ/K
Значение по умолчанию

[1.5, 3.0] J/K
Имя для программного использования

thermal_mass_foster_vector
Вычисляемый

Да

# Тепловые постоянные времени перехода и корпуса, [t_J t_C] — вектор тепловых постоянных времени
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Вектор [t_J t_C] из двух значений тепловых постоянных времени. Первое значение t_J — это тепловая постоянная времени перехода. Второе значение, t_C — это тепловая постоянная времени корпуса.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение На основе тепловых параметров перехода и корпуса, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По тепловым постоянным времени.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

[0.0, 10.0] s
Имя для программного использования

thermal_time_constant_vector
Вычисляемый

Да

# Тепловые постоянные времени, [t1 t2 ... tn] — вектор тепловых постоянных времени для модели Кауэра
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Вектор из значений тепловых постоянных времени, где это количество элементов Кауэра в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Значение теплоемкости вычисляется как , где , и — теплоемкость, тепловая постоянная времени и тепловое сопротивление для -го элемента Кауэра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По тепловым постоянным времени.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

[1.0, 3.0, 10.0] s
Имя для программного использования

thermal_time_constant_cauer_vector
Вычисляемый

Да

# Тепловые постоянные времени, [t1 t2 ... tn] — вектор тепловых постоянных времени для модели Фостера
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Вектор из значений тепловых постоянных времени, где это количество коэффициентов модели Фостера в тепловой сети. Все эти значения должны быть больше нуля.

Значение теплоемкости вычисляется как , где , и — теплоемкость, тепловая постоянная времени и тепловое сопротивление для -го элемента Кауэра.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По тепловым постоянным времени.

Единицы измерения

s | ns | us | ms | min | hr | d
Значение по умолчанию

[6.0, 18.0] s
Имя для программного использования

thermal_time_constant_foster_vector
Вычисляемый

Да

# Начальные температуры перехода и корпуса, [T_J T_C] — вектор тепловых постоянных времени
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Вектор [t_J t_C] из двух значений тепловых постоянных времени. Первое значение t_J — это тепловая постоянная времени перехода. Второе значение, t_C — это тепловая постоянная времени корпуса.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение На основе тепловых параметров перехода и корпуса, а для параметра Параметризация теплоемкости значение По тепловым постоянным времени.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Значение по умолчанию

[25.0, 25.0] degC
Имя для программного использования

T_thermal_mass_vector_start
Вычисляемый

Да

# Начальные температуры тепловых масс, [T1 T2 ... Tn] — вектор начальных температур для модели Кауэра
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Вектор значений температуры. Он соответствует перепаду температур для каждой теплоемкости в модели.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Значение по умолчанию

[25.0, 25.0, 25.0] degC
Имя для программного использования

T_thermal_mass_cauer_vector_start
Вычисляемый

Да

# Начальные температуры в узлах, [T1 T2 ... Tn] — вектор начальных температур для модели Фостера
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Вектор абсолютных значений температуры каждого элемента модели Фостера.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Тепловая модель значение Модель Кауэра, параметризированная через коэффициенты Фостера.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR
Значение по умолчанию

[25.0, 25.0] degC
Имя для программного использования

T_thermal_mass_foster_vector_start
Вычисляемый

Да

Литература

  1. G. Massobrio and P. Antognetti. Semiconductor Device Modeling with SPICE. 2nd Edition, McGraw-Hill, 1993.

Примеры