ЭЦД - Диод силовой (spice model)

 
в палитре на схеме

Блок реализует модель силового (выпрямительного) диода. Используется в цепях c элементами библиотеки ЭЦ - Динамика (ЭЦД) v2.0.

В зависимости от свойства «вид ВАХ» в блоке реализуется либо кусочно-линейная вольтамперная характеристика (ВАХ) при этом температурные зависимости параметров диода не учитываются. Либо реализуется экспоненциальная вольтамперная характеристика - spice модель диода.

Для кусочно-линейной ВАХ задаются динамические сопротивления обратного участка ВАХ Rz и прямого Rd. on в виде вектора:[Rz, Rd. on]. И начальные напряжения обратного участка Ubr0 (отрицательное значение) и прямого Uf0 в виде вектора [Ubr0, Uf0]. Вид кусочно-линейной ВАХ показан на рисунке (Рисунок 1).

Рисунок 1. Кусочно-линейная ВАХ

Для экспоненциальной ВАХ используется spice модель диода, схема замещения которого представлена на рисунке (Рисунок 2) (обозначения элементов и переменных приведены в свойствах блока).

Рисунок 2. Схема замещения силового диода

Ток диода в зависимости от напряжения определяется как:

если U > BVe, то

иначе
где:
если IBV > Ibr, то:
иначе
при этом
Суммарная ёмкость складывается из диффузионной и барьерной ёмкости: С = CT + CJ

Диффузионная ёмкость определяется как: CT = TT/Rd, где Rd - дифференциальное сопротивление диода на постоянном токе.

Барьерная ёмкость в зависимости от напряжения определяется как:

если V ≤ FC⋅VJ(T), то
иначе
В модели учитывается зависимость параметров диода от температуры T (в приведенных ниже уравнениях используется температура в К):
EG,TEG1иTEG2 рекомендуется принимать для диодов: В свойствах можно задать «ток начала линейности ВАХ», при превышении которого вольтамперная характеристика диода принимается линейной с динамическим сопротивлением, определенным для этого тока.

В DC режиме не учитываются инерционные свойства диода.

За положительное направление тока принято направление от порта «1» к порту «2».

Порты

  • 1 – порт электрической связи;
  • 2 – порт электрической связи.

Свойства

  • Тип;
  • Вид ВАХ («Кусочно-линейная»/«Экспоненциальная»);
  • Сопротивление [Rz, Rdon], Ом (только для кусочно-линейной ВАХ);
  • Напряжение [Ubr0, Uf0], В (только для кусочно-линейной ВАХ);
  • Сопротивление утечки перехода, Ом;
  • Последовательное сопротивление, Ом;
  • Ток насыщения, А;
  • Коэффициент эмиссии;
  • Время переноса заряда, с;
  • Барьерная ёмкость при нулевом смещении, Ф;
  • Контактная разность потенциалов, В;
  • Коэффициент плавности перехода;
  • Коэффициент нелинейности барьерной ёмкости;
  • Ширина запрещенной зоны, эВ;
  • Коэффициенты температурной зависимости EG, [TEG1, TEG2];
  • Температурный экспоненциальный коэффициент тока насыщения;
  • Температурный коэффициент последовательного сопротивления, 1/°С;
  • Обратное напряжение пробоя, В;
  • Начальный ток пробоя, А;
  • Температурный коэффициент обратного напряжения пробоя, 1/°С;
  • Номинальная температура, °С;
  • Температура, °С;
  • Имя на схеме;
  • Ток начала линейности ВАХ, А;
  • DC режим.

Параметры

  • Ток, А