W. Переключатель (ключ), управляемый током¶
SPICE-формат
Синтаксис:
W<имя> <+узел> <–узел> <имя источника напряжения> <имя модели> <+узел> и <–узел> – номера узлов, к которым подсоединен ключ:
<имя источника напряжения> – имя источника напряжения, ток через который управляет ключом.
Синтаксис описания модели
.MODEL <имя модели> ISWITCH (<параметры модели>)
Примеры:
V1 1 0 0
V2 2 0 1
W1 3 4 V1 MOD_W1
W2 5 0 V2 MOD_W2
.MODEL MOD_W1 VSWITCH (RON=1 ROFF=1e6 ION=1 IOFF=3.5)
.MODEL MOD_W2 VSWITCH (RON=1 ROFF=1K IT=3 IH=1)
Нетлист модели переключателя, управляемого током, со всеми дефолтными параметрами:
.MODEL ISWITCH_DEFAULT_MODEL ISWITCH(IH=undefined IOFF=0 ION=1m IT=undefined ROFF=1e6 RON=1)
Описание параметров модели ключа, управляемого током приведено в Табл. 1.
Таблица 1 Параметры модели ключа, управляемого током
| Обозначение | Параметр | Значение по умолчанию | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| ION | Ток замыкания ключа | 1e–3 | А |
| IOFF | Ток размыкания ключа | 0 | А |
| RON | Сопротивление замкнутого ключа | 1 | Ом |
| ROFF | Сопротивление разомкнутого ключа | 1e6 | Ом |
| IT | Пороговый ток | - | А |
| IH | Величина гистерезиса | - | А |
В качестве управляющих токов Iy могут использоваться токи индуктивностей, источников напряжения.
Модель предусматривает два режима работы ключа:
- режим плавного переключения
- гистерезисный режим.
Режим плавного переключения
В этом режиме должны быть заданы ток замыкания ключа ION и ток размыкания ключа IOFF, а параметры IT и IH должны быть не определены.
Если ION > IOFF, то ключ замкнут при управляющем токе Iy > ION и разомкнут при Iy < IOFF. На интервале IOFF < Iy < ION сопротивление ключа плавно уменьшается от значения ROFF до RON.
Если ION < IOFF, то ключ замкнут при Iy < ION и разомкнут при Iy > IOFF. На интервале ION < Iy < IOFF сопротивление ключа плавно растёт от значения RON до ROFF.
Гистерезисный режим
В этом режиме должны быть заданы пороговый ток IT и величина гистерезиса IH .
Сопротивление ключа уменьшается резким скачком от ROFF до RON при превышении управляющим током значения IT+IH и увеличивается резким скачком от ROТ до ROFF при уменьшении управляющего тока ниже значения IT–IH.
Отметим, что в таком режиме работы ключа могут возникнуть проблемы со сходимостью численных методов.
Также не рекомендуется делать слишком малое различие в величинах переключаемых токов IT и IH из-за вызываемого этим слишком малого шага расчёта.