Wie wird der dynamische Widerstand einer Diode für große Spannungsschwankungen modelliert?

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Der Widerstand einer Diode ändert sich mit der Spannung, die als dynamischer Widerstand bezeichnet wird. Wenn die Spannung an der Diode konstant ist, können wir den dynamischen Widerstand aus der Steigung der IV-Kurve ermitteln. Für kleine Variationen können wir diesen dynamischen Widerstandswert im Diodenmodell verwenden.

Wenn sich die Spannung an der Diode jedoch stark ändert, wie bei einer Gleichstrom-Gleichstrom-Gleichrichterdiode, können wir den dynamischen Widerstand einer Diode nicht einfach mit einem konstanten Serienwiderstand modellieren. Wenn wir in einem solchen Fall den Diodenstrom formulieren wollen, wie wird der dynamische Widerstand der Diode modelliert? Stehen wir hier nicht vor einem nichtlinearen Widerstand?

diodes

— GNZ
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Sind Sie tatsächlich daran interessiert, die Seite der Mathematik zu sehen, wenn Sie eine einfache Shockley-Diodengleichung ohne Stromverdichtung oder Oberflächenkanaleffekte annehmen? Oder allgemein nur fragen? Wenn im Allgemeinen ja - der dynamische Widerstand ist nur an einer lokalen Stelle auf der Kurve gültig und gilt daher nicht für das nichtlineare Modell im großen Maßstab.

— Jonk

Ich habe allgemein gefragt. Soweit ich aus den Antworten verstehe, werden Shockley-Diodengleichungen mit numerischen Methoden verwendet.

— GNZ

Hört sich dann gut an. Die Mathematik der geschlossenen Lösung ist etwas langwierig.

— Jonk

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Das Konzept des dynamischen Widerstands ist eine Ableitung:

$r = \frac{dv}{di}$

Als solches gilt dies nur für Strom- und Spannungsschwankungen, die klein genug sind, um die Nichtlinearität zu vernachlässigen und ein lineares Modell für die Diode zu verwenden.

Wenn sich die Spannung an der Diode jedoch stark ändert, wie bei einer Wechselstrom-Gleichstrom-Gleichrichterdiode,

In diesem Fall kann ein lineares Modell nicht verwendet werden, um das Verhalten der Diode über die gesamte Wellenform zu modellieren, und das Konzept des "dynamischen Widerstands", das Teil dieses linearen Modells ist, existiert nicht, sodass Sie das verwenden müssen Diodengleichung.

Wenn Sie nur einen bestimmten Zeitpunkt in der Wellenform betrachten, können Sie den dynamischen Widerstand an diesem Punkt abhängig vom Wert des Stroms an diesem Punkt berechnen.

— peufeu
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Wenn Sie eine einfachere Annäherung benötigen, können Sie in der Taylor-Reihe immer nur ein paar weitere Begriffe verwenden, oder?

— Herd

Sie könnten, aber es wird nicht viel helfen, die gesamte Dioden-IV-Kurve zu

— modellieren

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Sie können die DC IV-Eigenschaften mit der Shockley-Diodengleichung über einen ziemlich großen Bereich von Strömen modellieren , insbesondere wenn Sie einen genauen Idealitätsfaktor und einen gewissen Serienwiderstand angeben . Es ist nichtlinear, aber dennoch sehr einfach und numerisch leicht zu lösen.

Das in SPICE verwendete Diodenmodell hat mehr als ein Dutzend Parameter.

— Spehro Pefhany
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Ja, für ausreichend langsame Änderungen der Vorspannung kann eine Diode als nichtlinearer Widerstand modelliert werden. Für schnellere Änderungen müssen Sie auch die Kapazität der Diode berücksichtigen, die ebenfalls vorspannungsabhängig ist.

Der Simulator vereinfacht viel und muss den Wert für den dynamischen Widerstand während der Entwicklung der Simulation ständig aktualisieren.

— Das Photon
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-1

Bei "großen" Spannungsschwankungen können Sie die Diode als Verzerrung modellieren. Die Koeffizienten der Polynome in der Reihe der Terme funktionieren in diesem Modell.

Suchen Sie zunächst nach der Taylor Series-Erweiterung von e ^ x.

— analogsystemsrf
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