ダイオード

重要：要求の厳しいアプリケーション向けにリアルタイム/VHILモデルにダイオードコンポーネントを組み込む前に、既存のコンバータコンポーネントの使用を検討することをお勧めします。これにより、モデルの忠実度を最大限に高めることができます。ダイオードコンポーネントをリアルタイム/VHILモードで使用する場合は、LCモデルスイッチの使用をお勧めします。

ダイオードモデル

リアルタイム/VHIL シミュレーションの場合、ダイオードには 2 つの実装があります。LC モデルスイッチとしてモデル化されるか (推奨され、デフォルトのオプションでもあります)、または理想的なスイッチ (Ron = 0、Roff = inf) としてモデル化されます。

LCスイッチは、導通時には小さなインダクタンス、非導通時には小さな静電容量としてモデル化されます。LCスイッチとしてモデル化されたダイオードの重みは0です。抵抗パラメータとシミュレーションステップによって、実際のインダクタンスと静電容量の値は、以下の式に従って定義されます。

$L = T s ∙ R$

$C = \frac{T s}{R}$

ここで、 LとCは計算されたインダクタンスと静電容量、 Tsはモデルの電気部分のシミュレーションステップ、 R は設定された抵抗値です。

理想スイッチモデルを使用する場合、ダイオードは導通時には短絡回路、非導通時には開回路としてモデル化されます。この場合、並列スナバ回路を定義できます。これは抵抗、または抵抗とコンデンサの直列接続で表すことができます。理想スイッチとしてモデル化されたダイオードの重みは1です。

TyphoonSim でのシミュレーションでは、ダイオードは可変抵抗 (R_on/R_off) としてモデル化されます。

損失計算

損失計算プロパティを有効にすると、ダイオードのスイッチングおよび伝導電力損失が計算されます。スイッチング電力損失は、3D ルックアップテーブル (LUT) を使用して、電流、電圧、温度の関数として計算されます。また、損失用の 2D 入力テーブルもサポートされています。2D 損失テーブルを挿入すると、電流と温度の依存性のみを想定します。伝導電力損失は、Vd ルックアップテーブルを使用して、電流と温度の関数として定義できます。これらの LUT は、1D または 2D のいずれかです。LUT が 1D テーブルの場合、順方向電圧降下は電流のみに依存します。LUT が 2D テーブルの場合、順方向電圧降下のジャンクション温度への依存性が含まれます。インポートオプションと、必要なすべての電力損失パラメータを正しく入力する方法については、「電力損失データのインポート」セクションに記載されています。

注:モデルに電力損失計算を組み込む方法の対話型の概要は、 HIL アカデミーのHIL for Power Electronicsコースの一部として、またビデオ Knowledgebaseでも提供されています。

使用可能なコンポーネントプロパティは次のとおりです。

電流値- スイッチング素子電流軸[A]
電圧値- スイッチング素子のスイッチング損失、電圧軸[V]
温度値- スイッチング素子の温度軸 [°C]
Vdテーブル- ダイオード順方向電圧降下テーブル、f(I,T) [V]
Ed offテーブル- ダイオードのスイッチングOFF損失、出力エネルギー、f(I, V, T) [J]

機能はサポートされていません:このコンポーネントの損失計算は、リアルタイム/VHIL シミュレーションではまだサポートされていません。

温度計算

温度計算プロパティを有効にすると、ダイオードの総合電力損失（P_loss）と接合温度（T_junctions）が計算されます。総合電力損失は、内部生成された熱ネットワークコンポーネントを介して伝達されるスイッチング損失と伝導損失の合計を表します。内部生成された熱ネットワークコンポーネントは、電力損失、入力ケース温度、および指定された熱モデルパラメータから接合温度も計算します。

注:モデルに温度計算を組み込む方法の対話型の概要は、 HIL アカデミーのHIL for Power Electronicsコースの一部として、またビデオ Knowledgebaseでも提供されています。

追加の温度計算マスクのプロパティは次のとおりです。

熱ネットワークタイプ- 内部熱ネットワークのタイプを定義します
ダイオードRth - ダイオードの熱抵抗一覧
ダイオードTth / ダイオードCth - ダイオードの熱時定数または熱容量のリスト
計算実行速度- 損失と温度の計算ロジックの実行速度（[秒]）

サポートされていない機能:このコンポーネントの温度計算は、リアルタイム/VHIL シミュレーションではまだサポートされていません。

ポート

A（電気）
- ダイオードコンポーネントのアノードポート。

K（電気）
- ダイオードコンポーネントのカソードポート。

Tジャンクション（入力）
- 損失計算が有効で温度計算が無効の場合に使用可能
- ダイオード損失計算のための接合温度を提供するために使用される
- T_junctionsポートはスカラー - ダイオード接合温度

T_cases（イン）
- 温度計算が有効になっている場合に利用可能
- 熱モデルにケース温度を提供するために使用される
- T_casesポートはスカラー - ダイオードケース温度
cond_losses（出力）
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオードの伝導損失を表す
- cond_lossesポートはスカラー - ダイオードの伝導損失

sw_losses（出力）
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオードのスイッチング損失を表す
- sw_lossesポートはスカラー - ダイオードのスイッチング損失

P_loss（出力）
- 損失と温度計算の両方が有効になっている場合に使用可能
- ダイオードの導通損失とスイッチング損失の合計を表す
- P_lossポートはスカラー - ダイオードの導通損失とスイッチング損失の合計

Tジャンクション（出力）
- 損失と温度計算の両方が有効になっている場合に使用できます。この場合、ケース熱モデルがコンポーネント内部にあり、ケース温度がコンポーネントへの入力として提供されるため、 T_junctions は出力となります。
- ダイオードの接合温度を表す
- T_junctionsポートはスカラー - ダイオード接合温度

一般（タブ）

抵抗
- このプロパティはTyphoonSimでは無視されます。抵抗値はTyphoonSimのシミュレーションに全く影響しません。
- ダイオードが LC スイッチとしてモデル化されている場合に使用できます (理想的なスイッチモデルを使用するオプションがオフ)。
- 抵抗は、閉じたスイッチのインダクタンスと開いたスイッチの静電容量をモデル化するために使用されます。この特性に関する詳細は、ダイオードモデルのセクションをご覧ください。
スナッバータイプ
- このプロパティはTyphoonSimでは無視されます。選択したスナバタイプとその値はTyphoonSimのシミュレーションに全く影響しません。
- ダイオードが理想的なスイッチとしてモデル化されている場合に使用できます (理想的なスイッチモデルを使用するオプションがオンになっています)。
- スナバ回路のタイプを定義します。このプロパティの詳細については、ダイオードモデルのセクションを参照してください。
R
- このプロパティはTyphoonSimでは無視されます。選択したスナバタイプとその値はTyphoonSimのシミュレーションに全く影響しません。
- ダイオードが理想的なスイッチとしてモデル化され (理想的なスイッチモデルの使用オプションがオン)、選択されたスナバタイプが [なし] ではない場合に使用できます。
- スナバ回路のシャント抵抗値を定義します。このプロパティの詳細については、ダイオードモデルのセクションを参照してください。
C
- このプロパティはTyphoonSimでは無視されます。選択したスナバタイプとその値はTyphoonSimのシミュレーションに全く影響しません。
- ダイオードが理想的なスイッチとしてモデル化され (理想的なスイッチモデルの使用オプションがオン)、選択されたスナバタイプが RC の場合に使用できます。
- スナバ回路のシャント抵抗値を定義します。このプロパティの詳細については、ダイオードモデルのセクションを参照してください。

損失（タブ）

損失計算
- 損失計算は、リアルタイム/VHIL シミュレーションではまだサポートされていません。
- ダイオードコンポーネントの損失計算を有効/無効にします。詳細は「損失計算」セクションをご覧ください。

ダイオードのxmlファイル
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオードの損失データをXMLファイルから読み込むために使用します。サポートされているファイル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

現在の値
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- 特定のポイントにおけるダイオード損失を指定するために使用される電流値のベクトル。損失データがxmlファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

電圧値
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- 特定のポイントにおけるダイオード損失を指定するために使用される電圧値のベクトル。損失データがxmlファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

温度値
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- 特定のポイントにおけるダイオード損失を指定するために使用される温度値のベクトル。損失データがxmlファイルから読み込まれる場合、自動的に入力されます。

Vdテーブル
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオード導通電圧降下値の2Dルックアップテーブルです。損失データをxmlファイルから読み込むと、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

エドはテーブルから降りた
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオードのターンオフ時のスイッチング損失を計算する3Dルックアップテーブルです。損失データをXMLファイルから読み込むと、自動的に入力されます。テーブル形式の詳細については、「損失計算」セクションをご覧ください。

温度計算
- 損失計算が有効になっている場合に利用可能
- コンバータの損失温度計算を有効/無効にします。熱モデルを指定する必要があります。詳細は「温度計算」セクションをご覧ください。

熱ネットワークタイプ
- 温度計算が有効になっている場合に利用可能
- 熱ネットワークモデルのタイプを指定します: Foster または Cauer

ダイオードRth
- 温度計算が有効になっている場合に利用可能
- ダイオードの熱抵抗
- ベクター

ダイオードTth
- 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがFosterの場合に使用可能
- ダイオードの熱時定数
- ベクター

ダイオードCth
- 温度計算が有効で、熱ネットワークタイプがCauerの場合に使用可能
- ダイオードの熱時定数
- ベクター

計算実行率
- 損失計算または順方向電圧降下が有効な場合に使用可能
- 損失計算の実行レート。損失計算の入力と出力を更新する間隔を定義します。

詳細設定（タブ）

理想的なスイッチモデルを使用する
- このプロパティはTyphoonSimでは無視されます。抵抗値はTyphoonSimのシミュレーションには全く影響しません。TyphoonSimのシミュレーションでは、ダイオードは可変抵抗（R_on/R_off）としてモデル化されます。
- リアルタイム/VHILシミュレーションにおけるダイオード実装のタイプを定義します。このプロパティの詳細については、ダイオードモデルのセクションを参照してください。