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 вольт-амперная характеристика (ВАХ) при этом температурные зависимости параметров диода не учитываются. Либо реализуется экспоненциальная вольт-амперная 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 (Рис. 1).


Рис. 1. Кусочно-линейная ВАХ
Для экспоненциальной ВАХ используется spice модель диода, схема замещения которого представлена на рисунке (Рис. 2) (обозначения элементов и переменных приведены в свойствах блока).


Рис. 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:
  • 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 вольт-амперная 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