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多层陶瓷电容器的静态模子和演化的电路模仿具体剖析-澳门金沙65155j.com-www.js金沙娱乐

2017-01-22

 日前,村田建造所(以下简称“村田”)正在其官网上公然了最新研发的多层陶瓷电容器的静态模子。该静态模子最大的特性就是正在展现电路模仿时,可以或许反应恣意指定温度和施加DC偏置电压时的特性。

  图1:应用多层陶瓷电容器的静态模子盘算阻抗值的事例

  近年来,跟着电子设备旌旗灯号高速化、元件数目增添和高密度贴装化,设想难度也正在络续增大。设计人员为了低落试制本钱,削减试制实行次数,充分利用电路模仿手艺,便必需要正在短时间内实现准确率较下的设想。为了实现高精度的模仿,必需设定高精度元件样品,特别是正在下介电常数的条件下可以或许显现出温度和DC偏置电压的依存性,由于正在差别条件下,容量和ESR(Equivalent Series Resistance,等价串连阻抗,电容器阻抗值的实数身分)的更改也不可忽视。比方,设想DC-DC转换器时,除DC偏置电压的依存性中,还要思索发烧引发的温度依存性(图2)。

 

  图2:取静电容量值的温度和DC偏置电压相对的依存性

  正在停止如许的设计时,若是能有能够凭据电路的操纵前提静态反应其依存性的元件模子,将会大有资助。村田供应的多层陶瓷电容器的静态模子(Murata‘s dynamic model,可以或许静态反应特性差别缘由的模仿用元件模子)经由过程电路模仿,可以或许高精度而且静态天反应温度和施加DC偏置电压时的特性。那是怎样实现的呢?简朴来讲,等价电路模子正在常温(25℃)下的DC偏置以0V静态模子(Murata’s stac model,指定前提时的元件模子。唯一电路的基本要素(R、L、C)组成)为基准,将它取被称作事情电源的电源模子并联衔接。由于电源模子会凭据温度和施加的DC偏置电压主动盘算容量和ESR的转变局部,以是成为了静态反应这些依存性的构造。

  组成村田静态模子的元件基本上能对应DC剖析、AC剖析、过渡剖析等林林总总的剖析,因而可以或许有用实行下准确率的电路设计。现在,对应各软件的模子程序库能够正在村田官网下载运用,这些模子程序库已被浩瀚客户运用,并备受好评。

  另外,村田官网上的设想辅助工具SimSurfing一样能够经由过程图表确认运用静态模子盘算的林林总总的特性。比方,可经由过程多个元件改动DC偏置电压的同时,简朴对照阻抗的频率特性。正在SimSurfing上输入恣意温度和DC偏置电压,皆可以或许输出输入条件下的S参数和SPICE网表。输出的SPICE网表是仅经由过程电路的基本要素(R, L, C)组成的静态模子,因而模拟器正在不对应静态模子时和削减盘算量负荷时异常有用。静态模子不克不及主动匹配电路上恣意前提,正在指定独一前提时取静态模子严厉同等。

  表1:村田种种电路模仿器用的模子公然状况

  我们能够用DC-DC转换器的特性剖析中运用的静态模子的案例停止阐明。图4是降压型DC-DC转换器的电路图,将输出端子的电压测定值和模仿值停止了对照。

  图4:降压型DC-DC转换器的电路图

  静态模子适用于输出电路的腻滑电容器,为轻易对照,联合运用传统静态模子(常温、DV电压0V)时的盘算值停止展现。丈量前提和盘算前提的种种身分如表2所示。图5是输出端子中纹波电压(左)和因为负荷更改致使的电压瞬态相应(左)。纹波电压经由过程撤除直流身分的值停止对照,能够看出静态模子更靠近。另外,瞬态相应是指负荷由55Ω变到0.5Ω(电流由0,5A变成5A)时的电波波形,负荷更改后,输出电压的值缓慢下落,静态模子的盘算值和丈量值相对同等。电压会局部跟着直流电流的增大而逐渐爬升,固然功率电感器的特性遭到了影响,但因为本次功率电感器不适用于静态模子,因而发生了很多差别。

  图5:输出端子中纹波电压和负荷更改引发的电压瞬态相应(左)

  不难看出,村田实行的静态模子的制成要领具有极高的通用性,轻易用于其他产物。功率电感器具有依存质料的物理性质的直流堆叠特性,而村田的静态模子又可以或许反应直流电流的阻抗值和Q值的依存性。因而,若是和多层陶瓷电容器一同运用的话,可以或许停止更高精度的模仿。正在对应静态模子的程序库方面,以后村田也将供应更多的模仿,同时将络续扩大新盘算功用和对应种类,知足客户林林总总的需求。(图6)

  图6:将来瞻望

  跟着家当的络续前进,产物研发、设想对旌旗灯号(SI)、电源(PI)、电磁滋扰(EMI)等品格的要求进一步进步,进步反应元件主要特性的高精度模子变得更加主要。明显,村田的静态模子可以或许很好天知足这些希冀,以后村田还将继承扩大实用种类和性能,继承致力于运用电路模仿的开辟、设想。

转载自电子发烧友