Diode

다이오드 모델 구현

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라이브러리:
Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Electronics

설명

다이오드는 자체 전압 Vak와 자체 전류 Iak에 의해 제어되는 반도체 소자입니다. 다이오드가 순방향 바이어스 상태인 경우(Vak > 0), 다이오드에 작은 순방향 전압 Vf로 전류가 흐르기 시작합니다. 다이오드는 소자로 들어가는 전류 흐름이 0이 되면 꺼집니다. 반대로, 역방향 바이어스 상태인 경우(Vak < 0), 다이오드는 꺼진 상태를 유지합니다.

Diode 블록은 스위치와 직렬로 연결된 저항기, 인덕터, DC 전압원으로 시뮬레이션됩니다. 스위치의 동작은 전압 Vak와 전류 Iak에 의해 제어됩니다.

또한 Diode 블록에는 다이오드 소자와 병렬로 연결(노드 A와 K 사이)할 수 있는 직렬 Rs-Cs 스너버 회로가 포함되어 있습니다.

예제

power_diode 예제는 Diode 블록, RL 부하, AC Voltage Source 블록으로 구성된 단일 펄스 정류기를 보여줍니다.

가정 및 제한 사항

• Diode 블록은 다이오드 소자의 매크로 모델을 구현합니다. 이 블록에서는 소자의 기하학적 구조나 상태 변화와 관련된 복잡한 물리적 과정을 고려하지 않습니다[1]. 차단 상태에서의 누설 전류와 역회복(음수) 전류는 고려하지 않습니다. 대부분의 회로에서 역전류는 컨버터나 기타 장치의 특성에 영향을 미치지 않습니다.

• 다이오드는 인덕턴스 Lon의 값에 따라 전류원(Lon > 0) 또는 가변 토폴로지 회로(Lon = 0)로 모델링됩니다. 스너버 회로를 사용하지 않으면 Diode 블록은 인덕터, 전류원 또는 개방 회로와 직렬로 연결할 수 없습니다.

• 회로를 이산화하는 경우에는 인덕턴스 Lon이 0으로 강제 설정됩니다.

포트

출력

m — 측정 벡터

Simulink^® 신호

두 개의 신호를 포함하는 측정 벡터입니다. Simulink 라이브러리에서 제공하는 Bus Selector 블록을 사용하여 이러한 신호를 역다중화할 수 있습니다.

신호	정의	단위
1	다이오드 전류	A
2	다이오드 전압	V

종속 관계

이 포트를 활성화하려면 측정 포트 표시 파라미터를 선택합니다.

보존

a — 애노드

특화된 전기

애노드와 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

k — 캐소드

특화된 전기

캐소드와 연결되는 특화된 전기 에너지 보존 포트입니다.

파라미터

Resistance Ron (Ohms) — 다이오드 내부 저항

0.001 (디폴트 값)

다이오드 내부 저항 Ron(단위: 옴(Ω))입니다. 디폴트 값은 0.001입니다. 인덕턴스 Lon 파라미터가 0으로 설정되어 있으면 저항 Ron 파라미터를 0으로 설정할 수 없습니다.

Inductance Lon (H) — 다이오드 내부 인덕턴스

0 (디폴트 값)

다이오드 내부 인덕턴스 Lon(단위: 헨리(H))입니다. 디폴트 값은 0입니다. 저항 Ron 파라미터가 0으로 설정되어 있으면 인덕턴스 Lon 파라미터를 0으로 설정할 수 없습니다.

Forward voltage Vf (V) — 다이오드 순방향 전압

0.8 (디폴트 값)

다이오드 소자의 순방향 전압(단위: 볼트(V))입니다. 디폴트 값은 0.8입니다.

Initial current Ic (A) — 초기 전류

0 (디폴트 값)

다이오드 소자에 흐르는 초기 전류를 지정합니다. 디폴트 값은 0입니다. 일반적으로 다이오드 소자를 차단한 상태에서 시뮬레이션을 시작하기 위해 0으로 설정합니다. 초기 전류 Ic 파라미터를 0보다 큰 값으로 설정한 경우 정상 상태 계산에서는 다이오드의 초기 상태를 닫힌 것으로 간주합니다.

전력전자 컨버터의 모든 상태를 초기화하는 작업은 복잡합니다. 따라서 이 옵션은 간단한 회로에서만 유용합니다.

Snubber resistance Rs (Ohms) — 스너버 저항

500 (디폴트 값)

스너버 저항(단위: 옴(Ω))입니다. 디폴트 값은 500입니다. 모델에서 스너버를 제거하려면 Snubber resistance Rs 파라미터를 inf로 설정합니다.

Snubber capacitance Cs (F) — 스너버 커패시턴스

250e-9 (디폴트 값)

스너버 커패시턴스(단위: 패럿(F))입니다. 디폴트 값은 250e-9입니다. 스너버를 제거하려면 Snubber capacitance Cs 파라미터를 0으로 설정하고, 저항 스너버를 사용하려면 inf로 설정합니다.

Show measurement port — 측정 포트 표시 옵션

on (디폴트 값) | off

이 파라미터를 선택한 경우, 다이오드 전류와 전압을 반환하는 Simulink 출력이 이 블록에 추가됩니다. 디폴트로 선택되어 있습니다.

참고 문헌

[1] Rajagopalan, V., Computer-Aided Analysis of Power Electronic Systems, Marcel Dekker, Inc., New York, 1987.

[2] Mohan, N., T.M. Undeland, and W.P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1995.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

| Universal Bridge