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北京快乐8总共多少个数字:村田多層陶瓷電容器動態模型和演變電路模擬

來源:村田多層陶瓷電容  發布時間:2017-03-07   點擊量:1024

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日前,村田制作所(以下簡稱“村田”)在其官網上公開了最新研發的多層陶瓷電容器的動態模型。該動態模型最大的特點就是在展示電路模擬時,能夠反映任意指定溫度和施加DC偏置電壓時的特性。

村田多層陶瓷電容


近年來,隨著電子設備信號高速化、元件數量增加以及高密度貼裝化,設計難度也在不斷增大。設計人員為了降低試制成本,減少試制實驗次數,充分利用電路模擬技術,就必須要在短時間內實現準確率較高的設計。為了實現高精度的模擬,必須設定高精度元件樣品,特別是在高介電常數的條件下能夠顯示出溫度和DC偏置電壓的依存性,因為在不同條件下,容量和ESR(Equivalent Series Resistance,等價串聯阻抗,電容器阻抗值的實數成分)的變動也不可忽視。例如,設計DC-DC轉換器時,除了DC偏置電壓的依存性外,還要考慮發熱引起的溫度依存性(圖2)。
在進行這樣的設計時,如果能有可以根據電路的操作條件動態反映其依存性的元件模型,將會大有幫助。村田提供的多層陶瓷電容器的動態模型(Murata's dynamic model,能夠動態反映特性差異原因的模擬用元件模型)通過電路模擬,能夠高精度并且動態地反映溫度和施加DC偏置電壓時的特性。這是如何實現的呢?簡單來說,等價電路模型在常溫(25℃)下的DC偏置以0V靜態模型(Murata's static model,指定條件時的元件模型。僅有電路的基本要素(R、L、C)構成)為基準,將它與被稱作工作電源的電源模型并聯連接。因為電源模型會根據溫度和施加的DC偏置電壓自動計算容量和ESR的變化部分,所以成為了動態反映這些依存性的結構。
構成村田動態模型的元件基本上能對應DC解析、AC解析、過渡解析等各種各樣的解析,因此能夠有效實施高準確率的電路設計。目前,對應各軟件的模型程序庫可以在村田官網下載使用,這些模型程序庫已被眾多客戶使用,并備受好評。
此外,村田官網上的設計輔助工具SimSurfing同樣可以通過圖表確認使用動態模型計算的各種各樣的特性。例如,可通過多個元件改變DC偏置電壓的同時,簡單比較阻抗的頻率特性。在SimSurfing上輸入任意溫度和DC偏置電壓,都能夠輸出輸入條件下的S參數和SPICE網表。輸出的SPICE網表是僅通過電路的基本要素(R, L, C)構成的靜態模型,因此模擬器在不對應動態模型時和減少計算量負荷時非常有效。靜態模型不能自動匹配電路上任意條件,在指定唯一條件時與動態模型嚴格一致。
我們可以用DC-DC轉換器的特性解析中使用的動態模型的案例進行說明。將輸出端子的電壓測定值和模擬值進行了比較。
動態模型適用于輸出電路的平滑電容器,為方便比較,結合使用傳統靜態模型(常溫、DV電壓0V)時的計算值進行展示。紋波電壓通過除去直流成分的值進行比較,可以看出動態模型更接近。此外,瞬態響應是指負荷由55Ω變到0.5Ω(電流由0,5A變為5A)時的電波波形,負荷變動后,輸出電壓的值急速下降,動態模型的計算值和測量值相對一致。電壓會部分隨著直流電流的增大而逐步攀升,雖然功率電感器的特性受到了影響,但由于本次功率電感器不適用于動態模型,因此產生了許多差異。
不難看出,村田實施的動態模型的制成方法具有極高的通用性,方便用于其他產品。功率電感器具有依存材料的物理性質的直流重疊特性,而村田的動態模型又能夠反映直流電流的阻抗值和Q值的依存性。因此,如果和多層陶瓷電容器一起使用的話,能夠進行更高精度的模擬。在對應動態模型的程序庫方面,今后村田也將提供更多的模擬,同時將不斷擴充新計算功能和對應品種,滿足客戶各種各樣的需求。
隨著產業的不斷進步,產品研發、設計對信號(SI)、電源(PI)、電磁干擾(EMI)等品質的要求進一步提高,提高反映元件重要特性的高精度模型變得越發重要。顯然,村田的動態模型能夠很好地滿足這些期望,今后村田還將繼續擴充適用品種和機能,繼續致力于使用電路模擬的開發、設計。

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