ЭЦД – Диод силовой (spice model)


`в палитре`	`на схеме`

Блок реализует модель силового (выпрямительного) диода. Используется в цепях c элементами библиотеки ЭЦ - Динамика (ЭЦД) 2.0.

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 R_z и прямого R_{d. on} в виде вектора:[R_z, R_{d. on}]. И начальные напряжения обратного участка U_br0 (отрицательное значение) и прямого U_f₀ в виде вектора [U_br₀, U_f₀]. 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/R_d, где R_d - 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:

кремниевых EG = 1,17; TEG1 = 0,000473; TEG2 = 636;
германиевых EG = 0,67; TEG1 = 0,000456; TEG2 = 210.

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