M osfet
Полевой транзистор структуры метал-окисел-полупроводник (MOП) - полупроводниковый прибор, управляемый сигналом (g>0), если его электрический ток Id положителен (Id>0). Прибор MOSFET связан параллельно с внутренним диодом, который включается, когда меняется знак напряжения (Vds<0). Транзистор моделируется как комбинация варистора (Rt) и индуктивности (Lon) последовтельно с коммутатором, который управляется логическим сигналом (g>0 или g = 0).
П
рибор
MOSFET включается, когда напряжение истока
стока положительно, и положительный
сигнал затвора (g>0).
MOSFET выключает положительный ток, когда вход схемы становится 0. Если ток Id отрицательный (Id текущий во внутреннем диоде) и сигнал (g = 0), MOSFET выключает, когда ток Id становится 0 (Id = 0).
Обратите внимание, что сопротивление открытого состояния Rt зависит от направления тока стока:
R
t
= Ron, если Id>0, где Ron
представляет типичное значение
опережающего сопротивления проведения
MOSFET.
Rt = Rd, если Id <0, где Rd представляет внутреннее сопротивление диода.
Блок MOSFET также содержит демпфирующую цепочку Rs-Cs которая соединяется параллельно MOSFET (между узлами d и s).
Resistance Ron
Внутреннее сопротивление Ron, в Омах.
Inductance Lon
Внутренняя индуктивность Lon, в Генри.
Inductance Lon не может быть установлена 0.
Internal diode resistance Rd
Сопротивление внутреннего диода, в Омах.
Initial current Ic
Вы можете определить начальный электрический ток, текущий в MOSFET, обычно устанавливается на 0, чтобы начать моделирование с выключенного прибора.
Если Initial current Ic установлен на значение больше 0, Power System Blockset при расчете считает MOSFET закрытым. Инициализация всех частей мощного электронного прибора – сложная задача. Поэтому, этот вариант полезен только с простыми цепями.
Snubber resistance Rs
Сопротивление демпфирующего устройства, в Омах. Установите Snubber resistance Rs в inf чтобы не использовать демпфирующее устройство.
Snubber capacitance Cs
Емкость демпфирующего устройства, в Фарадах. Установите Snubber capacitance Cs 0, чтобы не использовать демпфирующее устройство в модели или inf, чтобы получить демпфирующее резистивное устройство.
Show measurement port
Вход измерения. Если выбрано, соедините вывод Simulink к блоку, возвращая ток и напряжение диода.
Входы и выходы
Вход - логический управляющий сигнал. Вывод - вектор измерений [Id Vds] возвращает ток и напряжение MOSFET.
Предположения и недостатки
Элемент MOSFET осуществляет макромодель реального MOSFET прибора и не принимает во внимание размеры прибора или сложные физические процессы.
Блок MOSFET смоделирован как источник тока и не может быть связан последовательно с индуктивностью, источником тока или разомкнутой цепью, если не подключена демпфирующая цепь. Чтобы избежать зацикливания, нельзя устанавливать индуктивность блока MOSFET Lon = 0. Каждый блок MOSFET прибавляет дополнительное состояние электрической модели цепи.
Цепи, содержащие индивидуальные блоки MOSFET не могут быть дискретизированы. Однако дискретность разрешается для мостиков MOSFET/Diode , имитируемых блоком Universal Bridge.
Нужно использовать жесткий алгоритм интегрирования при расчетах цепей содержащих MOSFET ode23tb или ode15s с заданными по умолчанию параметрами.
ПРИМЕР
Демонстрационный пример в файле psbmosconv.mdl иллюстрирует использование блока MOSFET в квазирезонансном преобразователе. В таком преобразователе ток, произведенный Lr-Cr резонансным контуром, течет через MOSFET и внутренний диод. Отрицательные токи - через внутренний диод, который выключает в 0 электрические токи. Частота переключений - 2 МГц, и длительность импульса - 72 периода (рабочий цикл: 20 %).
Промоделируйте и наблюдайте импульсный сигнал схемы, ток MOSFET, напряжение конденсатора и диодный ток на блоке Scope с четырьмя проекциями. Также наблюдайте траекторию на фазовой плоскости (электрический ток индуктивности от напряжения конденсатора).
