Следовательно, диод может быть представлен резистором, сопротивление Rv которого меняется в зависимости от величины и знака тока через диод. При аппроксимации характеристики диода, как показано на рис.3г, двумя лучами, исходящими из начала координат и соответствующими открытому и закрытому его состояниям, величина сопротивления Rv эквивалентного резистора может определяться только знаком тока, протекающего через диод. При положительном токе величина этого сопротивления "мала", а при отрицательном - "велика". Конкретные значения "мало" и "велико" определены в результате экспериментов и будут приведены ниже.
В эквивалентной схеме диода на рис.3в последовательно с Rv изображена индуктивность Lv, значение которой изменяется пропорционально Rv. Введение индуктивности Lv вызвано желанием неизменности (или малого изменения) собственных чисел матрицы А системы дифференциальных уравнений, которая будет получена ниже. (Постоянство собственных чисел матрицы системы дифференциальных уравнений позволяет решать эту систему с постоянным шагом).
Следует отметить, что введение индуктивности качественно преобразует математическую модель выпрямителя, переводя ее на новую, более сложную ступень развития. Одним из признаков, характеризующих усложнение модели, является повышение ее размерности.
При этом необходимо заметить, что вносимые изменения математической модели не приводят к существенным искажениям, погрешностям моделирования выпрямителя. Во-первых, не нарушается один из основных законов физики - закон сохранения энергии, так как в момент скачкообразного изменения значения Lv энергия, запасенная в индуктивности, много меньше энергии других элементов схемы. Во-вторых, "большая" или "малая" величины индуктивности для закрытого и открытого диода позволяют более качественно отобразить его состояние, а, значит, и уменьшить погрешность моделирования.
Моделирование работы диода может быть выполнено в соответствии со следующим алгоритмом:
ЕСЛИ { ток через диод неотрицателен } ТО диод открыт
(Rv - "мало", Lv - "мало");
ЕСЛИ { ток через диод отрицателен } ТО диод закрыт
(Rv - "велико", Lv - "велико").
3. ТИРИСТОР.
Рис.4. Схема
замещения тиристора.
Из рис.4б следует, что характеристика данного элемента носит нелинейный, неоднозначный характер. Когда тиристор находится в непроводящем состоянии (закрыт, заперт), ток, протекающий через него, вне зависимости от знака напряжения анод-катод, очень мал.
И необходимо приложить значительное напряжение Uак >> 0, чтобы перевести его в открытое, проводящее состояние. Но тиристор можно открыть и при малом Uak > 0, если подать соответствующий сигнал на управляющий электрод. Данное свойство и используется во всевозможных электронных схемах для перевода тиристора в проводящее состояние при положительном Uak. Импульс управления для открытия тиристора, как было уже отмечено, формируется специальным устройством - системой управления выпрямителем, моделирование работы которой будет описано ниже. Запирается тиристор самопроизвольно при спадании тока, протекающего через него, до очень малого значения, называемого током удержания. Для целей моделирования величину тока удержания можно принять равной нулю.
Характеристика тиристора, как показано на рис.4г, аппроксимируется двумя отрезками прямой при соответствующем замещении тиристора резистором, принимающем в зависимости от ситуации одно из двух возможных значений. Но с учетом тех же соображений, что и для случая с диодом, тиристор, как изображено на рис.4в, замещается последовательно соединенными резистром и катушкой индуктивности, параметры которых (активное сопротивление Rv и индуктивность Lv соответственно) принимают значения "мало" либо "велико" в зависимости от состояния тиристора.
Таким образом, работа тиристора может быть представлена следующим алгоритмом:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.