● 摘要
摘 要
仿真技术是进行电气系统分析的一种重要手段,现在的仿真分析主要面临两个问题:首先是仿真模型多为理论模型,忽略了实际电路工作中的部分参数;第二是实际电路中使用的新型元器件难以在模型库中获得精确的模型。本文基于电路及元件的理论特性,针对实际应用,对电气系统分析过程中的元器件仿真特性进行分析研究。
SPICE是一种通用的电力电子仿真软件,提供了模拟器件、数字器件、传输线、磁芯模型在内的仿真模型库。SPICE仿真程序的功能虽然强大,但是其仿真器与模型库紧密地集成在一起,所以要添加新的模型类型较为困难。虽然可以通过对现有的模型类型设置新的参数,但是随着制造技术的迅猛发展,现有的模型库已经不能满足实际的仿真需求。同时,在电路设计过程中,许多元器件的选择都是经过理论计算参数加以选取的,但是在实际电路工作中,许多元器件的参数会因为制造工艺、自身特性等因素造成理论值与实际值之间出现偏差,从而造成仿真结果不能真实反映电路的实际工作状况。
针对这些问题,本文通过分析电阻器、电容器以及电感器的电气特性以及实际客观因素,讨论了分布参数和寄生参数对仿真结果的影响以及高频情况下的元件模型。在SPICE模型的基础上,研究了二极管、MOS晶体管以及双极型晶体管的特性,确定了影响仿真结果的重要参数,提出了一种模型等效方法;并且Buck电路为例分析了电路寄生参数对仿真结果的影响。在模型分析的基础上,以实际电机调压电路为分析对象,进行仿真,通过分析仿真结果,说明该模型等效方法可以应用于实际分析过程。
关键词:电气系统,SPICE,建模,仿真,寄生参数,分布参数