СРАВНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА И PSPISE МОДЕЛИ ТРАНЗИСТОРА IRF540

Для сравнения процессов переключения Pspice модели и электрического компонента было проведено моделирование в программе MicroCap и с помощью специального стенда, предназначенного для измерения параметров транзисторов.

Было проведено моделирование при четырех различных значениях резистора в цепи затвора Rg: 10, 20, 100 и 150 Ом. Во всех четырех случаях напряжение питания равнялось 60 В, напряжение импульса на затворе 10 В, а резистор в цепи стока равен 10 Ом.

Сравним временные характеристики реальной и виртуальной моделей при значении Rg=10 Ом.

1. Резистор в цепи затвора 10 Ом в программе MicroCap.

Рисунок 1. Ключевая модель IRF540 с Rg=10 Ом

Время включения 273 нс, выключения 0,374 мкс (374 нс). Время нарастания тока и спада напряжение 172 нс, спада тока и нарастания напряжение 374 нс.

Рисунок 2. Временные характеристики при значении резистора в цепи затвора 10 Ом

2. Резистор в цепи затвора 10 Ом электрического компонента IRF540.

Рисунок 3. Осциллограмма временных характеристик при значении резистора в цепи затвора 10 Ом

После моделирования Pspice и электрической моделей одного транзистора их результаты моделирования были сведены в таблицу 1.

Таблица 1.

Результаты моделирования двух моделей

Процессы переключения электрической и Spice моделей отличаются. У электрической модели при определенном значении сопротивления процессы переключения длятся дольше, чем у модели из Micro-Cap. Это объясняется тем, что у реального компонента транзистора недостаточно совершенная структура для работы. Поэтому он нуждается в дополнительной разработке модели, которая сможет устранить существующие несовершенства.

Транзистор, исследуемый в программе Micro-Cap, показывает более быстрые процессы переключения, так как в виртуальном моделировании не предусмотрено влияние паразитных параметров. Соответственно их влияние не оказывается на процессы переключения.

Список литературы:

1. Разработка и применение высокоскоростных схем управления силовыми полевыми транзисторами. // valvolodin.narod.ru [электронный ресурс] ­– Режим лоступа. – URL: http://valvolodin.narod.ru/articles/fetdrvr.pdf (дата обращения: 11.04.2019).
2. Полуянович Н.К. Силовая электроника. – Таганрог: Таганрогский государственный радиотехнический университет, 2005. – 204 с.
3. Амелин С.А. Схемотехника. Конспект курса лекций. Смоленск, 2018. 150 с. [Электронный ресурс]. URL: https://drive.google.com/file/d/0B3u4J7t3fyZ2VkxmSHBKUWtuLUE/edit (дата обращения: 11.04.2019).