ЭЦД2 - Диод силовой (spice model)

в палитре на схеме

Назначение

Блок используется для моделирования силового (выпрямительного) диода.

Описание

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 1.



Рис. 1. Кусочно-линейная ВАХ

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



Рис. 2. Схема замещения силового диода

Ток диода в зависимости от напряжения определяется как:

если , то

иначе

где:

если , то и

иначе и

при этом

Суммарная ёмкость складывается из диффузионной и барьерной ёмкости: С = CT + CJ.

Диффузионная ёмкость определяется как:

где: – дифференциальное сопротивление диода на постоянном токе.

Барьерная ёмкость в зависимости от напряжения определяется как:

если то

иначе

В модели учитывается зависимость параметров диода от температуры T (в приведенных ниже уравнениях используется температура в К):

EG, TEG1 и TEG2 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».

Свойства

Название Имя Описание (опционально)
Тип Type Текстовое описание, удобное для работы с каталогом оборудования. Рекомендуется указывать марку диода и при необходимости дополнительную информацию, например напряжение, ток.
Вид ВАХ type_vax Значения:
  • кусочно-линейная
  • экспоненциальная
Сопротивление [Rz, Rdon], Ом R_VD Применимо только вида ВАХ «кусочно-линейная». Вектор из 2-х элементов.
Напряжение [Ubr0, Uf0], В U_VD Применимо только вида ВАХ «кусочно-линейная». Массив из 2-х элементов. Первый элемент «Обратное напряжение» задается отрицательным числом
Сопротивление утечки перехода, Ом RL
Последовательное сопротивление, Ом RS Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Ток насыщения, А IS Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Коэффициент эмиссии N Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Время переноса заряда, с TT
Барьерная ёмкость при нулевом смещении, Ф CJO
Контактная разность потенциалов, В VJ Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Коэффициент плавности перехода M Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Коэффициент нелинейности барьерной ёмкости FC Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Ширина запрещенной зоны, эВ EG Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Коэффициенты температурной зависимости EG, [TEG1, TEG2] TEG Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная». Вектор из 2-х элементов.
Температурный экспоненциальный коэффициент тока насыщения XTI Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Температурный коэффициент последовательного сопротивления, 1/°С TRS1 Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Обратное напряжение пробоя, В BV Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Начальный ток пробоя, А IBV Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Температурный коэффициент обратного напряжения пробоя, 1/°С TBV1 Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Номинальная температура, °С Tnom Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Температура, °С T Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
Ток начала линейности ВАХ, А Iexplim Применимо только вида ВАХ «экспоненциальная»
DC режим DCmod Значения: Да/Нет

Параметры

Название Имя Описание (опционально)
Ток, А I_par

Порты

Имя Описание Тип линии связи
Входные порты
Блок не имеет входных портов.
Выходные порты
Блок не имеет выходных портов.
Ненаправленные порты
1 Порт для подключения блока к электрической цепи

Электрическая
2 Порт для подключения блока к электрической цепи

Электрическая

Примеры

  • Demo\Электрика\ЭЦ-Динамика v 2\Полупроводниковые приборы\Диод\Диод силовой (spice model).prt