二极管
实现二极管模型
库： Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Electronics
描述
二极管是一种由其自身电压 Vak 和电流 Iak 控制的半导体器件。当二极管正向偏置（Vak > 0）时，它开始导通，其两端有一个小的正向电压 Vf。当流入器件的电流变为 0 时，它关断。当二极管反向偏置（Vak < 0）时，它保持在关断状态。
二极管模块通过一个电阻、一个电感、一个直流电压源和一个开关串联来模拟。开关操作由电压 Vak 和电流 Iak 控制。
二极管模块还包含一个串联的 Rs-Cs 缓冲电路，可以并联在二极管器件两端（节点 A 和 K 之间）。
示例
[power_diode](matlab:power_diode) 示例展示了一个由二极管模块、RL 负载和 AC 电压源模块组成的单脉冲整流器。
假设和限制
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二极管模块实现了二极管器件的宏模型。它没有考虑器件的几何形状或状态变化背后的复杂物理过程[1]。未考虑阻断状态下的漏电流和反向恢复（负向）电流。在大多数电路中，反向电流不会影响变换器或其他器件的特性。
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根据电感 Lon 的值，二极管被建模为电流源（Lon > 0）或可变拓扑电路（Lon = 0）。除非使用其缓冲电路，否则二极管模块不能与电感、电流源或开路串联连接。
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如果选择对电路进行离散化，则电感 Lon 被强制设置为 0。
端口
输出
m — 测量向量
Simulink 信号
包含两个信号的测量向量。您可以使用 Simulink 库中提供的总线选择器模块对这些信号进行解复用。
| 信号 | 定义 | 单位 |
|---|---|---|
| 1 | 二极管电流 | A |
| 2 | 二极管电压 | V |
依赖关系
要启用此端口，请选中 显示测量端口 参数。
守恒
a — 阳极
专用电气
与阳极关联的专用电气守恒端口。
k — 阴极
专用电气
与阴极关联的专用电气守恒端口。
参数
电阻 Ron (Ohms) — 二极管内阻
0.001 （默认值）
二极管内阻 Ron，单位为欧姆 (Ω)。默认值为 0.001。当 电感 Lon 参数设置为 0 时，电阻 Ron 参数不能设置为 0。
电感 Lon (H) — 二极管电感
0 （默认值）
二极管内电感 Lon，单位为亨利 (H)。默认值为 0。当 电阻 Ron 参数设置为 0 时，电感 Lon 参数不能设置为 0。
正向电压 Vf (V) — 二极管正向电压
0.8 （默认值）
二极管器件的正向电压，单位为伏特 (V)。默认值为 0.8。
初始电流 Ic (A) — 初始电流
0 （默认值）
指定流过二极管器件的初始电流。默认值为 0。通常将其设置为 0，以便在二极管器件阻断状态下开始仿真。如果 初始电流 IC 参数设置为大于 0 的值，则稳态计算会将二极管的初始状态视为闭合。
初始化电力电子变换器的所有状态是一项复杂的任务。因此，此选项仅对简单电路有用。
缓冲电阻 Rs (Ohms) — 缓冲电阻
500 （默认值）
缓冲电阻，单位为欧姆 (Ω)。默认值为 500。将 缓冲电阻 Rs 参数设置为 inf 可从模型中移除缓冲器。
缓冲电容 Cs (F) — 缓冲电容
250e-9 （默认值）
缓冲电容，单位为法拉 (F)。默认值为 250e-9。将 缓冲电容 Cs 参数设置为 0 可移除缓冲器，或设置为 inf 可获得电阻性缓冲器。
显示测量端口 — 测量端口可见性选项
on （默认） | off
如果选中，则向模块添加一个 Simulink 输出，返回二极管电流和电压。默认选中。
参考文献
[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.
扩展功能
C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 和 C++ 代码。
版本历史记录
在 R2006a 之前引入