Объект: EDM01G

Библиотека: ElectricalDrive

Имя на уровне решателя: ElectricalDrive.EDM01G

Аннотация: Модель ключа IGBT-диод

Обозначение:

Порты (степени свободы) компонента:

№	Обозначение порта	Тип	Наименование порта
1	Ein	ELECTRIC	Эмиттер
2	Eout	ELECTRIC	Коллектор
3	Gin	ELECTRIC	Управляющий электрод

Пользовательские параметры модели:

№	Параметр	Тип	Описание	Единица	Значение по умолч.
1	Goff	real	Проводимость закрытого диода, S	Sm	1.0
2	Ron	real	Сопротивление открытого диода, Ом	ohm	1.0e-10
3	Vf	real	Напряжение прямого включения, В	V	1.0
4	Vth	real	Пороговое напряжение, В	V	1.0

Расчетные и измеряемые величины:

№	Параметр	Описание	Единица
1	V_Voltage1	Электрический потенциал на порте ;	V
2	S_ElectricCurrent1	Электрический ток на порте ;	A
3	V_Voltage2	Электрический потенциал на порте ;	V
4	S_ElectricCurrent2	Электрический ток на порте ;	A
5	V_Voltage3	Электрический потенциал на порте ;	V
6	S_ElectricCurrent3	Электрический ток на порте ;	A

Пример использования компонента

Модель IGBT с диодом (EDM01G)

Компонент EDM01G (модуль ElectricalDrive) реализует модель IGBT-ключа, объединённого с обратным диодом. Модель учитывает сопротивление в открытом состоянии Ron, падение напряжения в обратном направлении UI, сопротивление снаббера Rsn, а также сопротивление диода в прямом направлении RonVD и падение напряжения на диоде в прямом направлении UfVD. Компонент предназначен для анализа работы силовых полупроводниковых приборов в схемах электроприводов, импульсных преобразователях и инверторах.

Проверка работы IGBT-ключа с обратным диодом при подаче импульсного управляющего сигнала.

Начальные данные:

Параметры модели

Ron — сопротивление в открытом состоянии, Ом

UI — падение напряжения в обратном направлении, В

Rsn — сопротивление снаббера, Ом

RonVD — сопротивление диода в прямом направлении, Ом

UfVD — падение напряжения на диоде в прямом направлении, В

Входные сигналы

A1 — импульсный управляющий сигнал, подаваемый на затвор IGBT

end = 1 с — Время интегрирования

Схема тестирования:

Схема содержит IGBT-ключ с обратным диодом EDM01G1, включённый в цепь с нагрузкой. Управление осуществляется импульсным сигналом A1. Выходное напряжение V1 измеряется на нагрузке. Результаты выводятся на осциллографы Check1 и RUN.

Результат:

На графиках RUN и Check1 показаны управляющий сигнал EDM01G.A1 и выходное напряжение EDM01G.V1. Управляющий сигнал A1 имеет импульсный характер с высокой частотой. Выходное напряжение V1 изменяется в противофазе: когда IGBT открыт, напряжение на нагрузке близко к нулю, а когда закрыт — определяется напряжением питания и может достигать отрицательных значений (около –220 В), что связано с работой обратного диода и индуктивной нагрузки. Модель корректно отражает динамику переключения IGBT с диодом, подтверждая работоспособность компонента.

Схема теста

Рисунок 1 - Схема теста

Графики результатов теста

Рисунок 2 - EDM01G.RUN (управляющий сигнал A1 и выходное напряжение V1)

Рисунок 3 - EDM01G.Check1 (управляющий сигнал A1 и выходное напряжение V1)