Проверка динамического поведения тиристора при его включении
В этом примере мы проверим, что динамическое поведение включенного тиристора соответствует параметрам, указанным в настройках его блока:
T_on = 2.0; #мкс
Rate_dvdt = 150.0; #В/мкс
Тест 1. Проверка задержки включения
В модели Thyristor_Dynamic_Behavior_On_1.engee на затвор тиристора подается импульс, запускающий тиристор. В этом тесте мы будем определять время включения тиристора.
Время, необходимое для перехода затвора из выключенного во включенное состояние (Gate-controlled turn-on time) задано в параметрах блока Тиристор (Thyristor) и равно 2 мкс.
Запуск модели
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)
Получение параметров
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;
Построение графиков
using Plots
plotlyjs();
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")
По графикам видно, что ток нагрузки отстает от импульса тока затвора примерно на 1,3 мкс. Точное время зависит от напряжения питания и сопротивления нагрузки, но влияние этих параметров не учитывается при инициализации блока.
Тест 2. Проверка dV/dt-запуска
В модели Thyristor_Dynamic_Behavior_On_2.engee показан dv/dt запуск — это самопроизвольное включение тиристора из-за слишком быстрого изменения прямого напряжения. Напряжение создает емкостной ток в цепи затвор-анод.Если этот ток достаточно велик, он откроет тиристор даже без подачи управляющего сигнала.
Значение максимально допустимой скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии указано в параметре блока Тиристор (Critical rate of rise of off-state voltage, dV/dt). Блок тиристора использует этот параметр, чтобы вычислить приблизительное значение емкости перехода затвор-анод, чтобы при указанной скорости тиристор сработал. Из-за приближений, используемых при оценке значения емкости, в этом примере тиристор все равно сработает, если скорость изменения напряжения превышает 95 В/мкс.
В этом тесте подадим прямое напряжение , резко возрастающее от нуля до 400 В со скоростью 150 В/мкс.
Запуск модели
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)
Получение параметров
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;
Построение графиков
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")
По графикам видно, что при изменении прямого напряжения со скоростью 150 В/мкс тиристор включается.
Вывод
Проведя два теста, мы изучили динамическое поведение тиристора. В первом тесте тиристор включался подачей тока управления на затвор, а во втором тесте показан dv/dt запуск.