LTspice - idealisiertes Thyristormodell erstellen

OP #7615275

Hallo zusammen,

ich würde gerne ein bisschen in LTspice simulieren mit einem idealisierten Thyristormodell.

Einen idealen Transistor mit antiparalleler kann man leicht erstellen, indem man diesen als Widerstand annimmt, der bei einem positiven Gate leitet bzw. in die entgegengesetzte Richtung immer leitet:

R1 1 2 R=if(V(3)<=0, if(V(1,2)>0, 1G,1n), 1n) 1: Drain 2: Source 3: Gate

Bei Einem Thyristor ist das ja schon schwieriger, da sich die Bedingungen ja ändern. Damit der Anodenstrom fließt, braucht es ein positives Gate, danach nicht mehr.

Kann man dies auch irgendwie mit einem LTspice-Befehl z. B. als Widerstandsmodell realisieren?

Danke und Gruß Sarah

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Du könntest damit anfangen dir SPICE-Modelle realer Thyristoren anzusehen. Vielleicht sind die für deine Zwecke gut genug, statt irgend was Idealisiertes. Oder du könntest versuchen diese Modelle zu "idealisieren".

Beispiel von Modellen für reale Thyristoren, auch SCRs, Silicon-controlled Rrectifier genannt: https://www.littelfuse.com/technical-resources/spice-models.aspx#question_3

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Thyristoren sind "selbsthaltende" Schalter, ähnlich wie Relais oder Schütze mit Selbsthalte-Schaltung.

Die kann man z. B. mit strom-gesteuerten Widerständen simulieren, das wird aber nicht einfach.

https://de.wikipedia.org/wiki/Thyristor#Allgemeines zeigt das Funktions-Ersatzschaltbild mit zwei bipolaren Transistoren (BJT). Das kommt dem realen Verhalten schon ziemlich nah.

Für die Simulation kann man zwei "idealisierte" Transistoren nehmen, also einfach NPN bzw. PNP ohne weitere Modellparameter.

Aber: Simulation mit "idealen" Bauteilen kann zu Konvergenzproblemen führen, weil die unendlich schnell schalten können.

Bernhard

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Gast

Logisch sperrt der gleich wieder, du nimmst ihm ja den Haltestrom weg.

Mach mal eine Diode zwischen die Zündspannungsquelle und den "Thyristor".

Und häng die Last zwischen "Anode" und Versorgung.

Und dann noch einen Widerstand zur Einstellung des Zündstroms.

Und nimm vor allem realere Transistoren!

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Beitrag #7616202 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast

Sarah E. schrieb:

Vielen Dank, jetzt klappt es :-)

Bedenke, das ist immer noch weit weg von einem realen Thyristor.

Schau dir mal ein Modell von Littelfuse an:

.SUBCKT S401E 1 2 3

  • 1
    		 
      TERMINALS: A  G             K

Qpnp 6 4 1 Pfor OFF Qnpn 4 6 5 Nfor OFF Rfor 6 4 5G Rrev 1 4 5G Rshort 6 5 50 Rlat 2 6 2.64 Ron 3 5 364.6m Dfor 6 4 Zbrk Drev 1 4 Zbrk Dgate 6 5 Zgate .MODEL Zbrk D (IS=10F IBV=1U BV=400) .MODEL Zgate D (IS=10F IBV=100U BV=10 VJ=0.3) .MODEL Pfor PNP(IS=10P BF=1.0 CJE=5p CJC=2p TF=0.3U) .MODEL Nfor NPN(IS=10P ISE=1E-9 BF=100.0 RC=13.6M CJE=30p CJC=2p TF=0.3U) .ENDS

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OP

Ja, um den realen Thyristor kümmer ich mich, sobald mir das einfachere, idealisierte Ersatzschaltbild, richtig klar wird.

Ich hab jetzt mal ein Rechtecksignal (statt eine Gleichspannung) an die Anode gegeben. Trotzdem scheint der Anodenstrom zu spinnen und ist sofort da, obwohl noch nichts am Gate liegt. Liegt das daran, weil die Spannung des Rechtecksignals erst hochfährt

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Ich hab's jetzt auch mal in LTspice eingegeben.

Zum Triggern habe ich eine Stromquelle gewählt, das macht die Schaltung einfacher. (Im Datenblatt wird ja auch der Zündstrom spezifiziert).

Warum bei dir der Thyristor schon von Anfang an leitet, hat H. H. schon richtig angemerkt:

Ohne das gerade näher prüfen zu können: dU/dt zu groß.

Anstiegszeit = 1 ns ist zu steil. Durch die internen Kapazitäten der Sperrschichten fließt dabei so hoher Strom über die Basisanschlüsse, dass die Transistoren einschalten. Dieses Problem haben reale Thyristoren auch. In den Datenblättern ist die maximale Spannungssteilheit angegeben, bei der der Thyristor gerade noch nicht selbst zündet.

Bernhard

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