GDT的PSpice建模仿真与实验测试

微电子敏感设备受到雷电电磁脉冲时采用电涌保护器(SPD)中的气体放电管(GDT)做过电压保护,为此研究了GDT物理电学特性,在PSpice软件仿真的基础上结合1.250~820μs组合波冲击试验提出非线性电阻与电压控制开关建模的GDT模型,给出冲击浪涌峰值为2 kV,3 kV,6 kV的电压随时间和冲击放电电压、上升时间随冲击电压变化率的实验与仿真模型对比图。研究结果表明:组合波冲击试验浪涌峰值相同的条件下,该模型与实验的上升时间、冲击电压较为接近,随着浪涌峰值增大,上升时间最短;冲击电压变化率增大,冲击放电电压和上升时间均最小。

第3代电流传送器的PSpice建模及运用初探

第3代电流传送器CCⅢ是继电流传送器的第1代和第2代的发展之后出现的新型的电流模式器件。本文面向实际电路,应用1 2 μmCMOS工艺参数,对CCⅢ元件进行PSpice建模仿真。并利用CCⅢ元件构成带通滤波器,对电路进行MOS管级的计算机PSpice仿真。该电路属于有源滤波电路,易集成,能实现高工作频率、高带宽滤波功能,并通过计算滤波电路的灵敏度,证明该电路是实际可行的。

达林顿晶体管的PSpice建模和仿真

达林顿晶体管的PSpice建模优化是在室温下完成的,一些典型的NPN达林顿对的电子特征是基于芯片TIP120仿真的,比如在不同的集电极-射极饱和电压状态下的电流增益(hFE),集电极电流vs,输入级电流,以及集电极-射极饱和电压和集电极电流之间的关系。

一种非线性功率电感的PSPICE建模方法

本文结合电感基本原理分析,对比了业界几种常见的建模方法,并结合实际应用给出了一种切实可行的电感建模方法,通过借助pspice软件验证,该模型的准确度基本能满足日常应用电路分析的要求。

碳化硅MOSFET的变温度参数建模

为在全温度范围内准确反映碳化硅(silicon carbide,SiC)MOSFET的工作特性,提出一种基于Pspice仿真软件的SiC MOSFET变温度参数模型。该模型中引入温控电压源和温控电流源以补偿SiC MOSFET静态特性随温度的变化,同时着重考虑了SiC MOSFET的低温特性和驱动电路负压的影响。详细阐述建模原理,分析各个关键参数对SiCMOSFET静态特性及动态特性的影响,给出建模原理。搭建基于Buck变换器的SiC MOSFET测试实验样机,在不同电压点、电流点及温度点(25-125℃)下进行实验测试,并将测试结果与基于变温度参数Pspice模型的仿真波形和损耗估算结果进行比较。比较结果高度吻合,功率损耗误差在10%以内,验证了提出的变温度参数模型的准确性和有效性,为实际应用中采用SiC MOSFET器件进行系统分析和效率评估提供了重要的依据。

基于RBF神经网络的非线性电子器件的建模方法研究

针对当前电路仿真中存在的复杂非线性电子器件的建模问题,利用RBF神经网络在函数逼近时所具有的速度快、精度高的特点,提出了根据RBF网络学习器件的输入输出特性,将得出的网络结构用Pspice中的电路描述语言进行描述,建立了非线性电子器件模型的方法,并验证其有效性.结果表明该方法可作为一种用于非线性器件建模的通用方法.

考虑变温度影响的SiC MOSFET建模与分析

为了准确反映SiC MOSFET在不同温度下的电气特性,对影响SiC MOSFET电气特性的关键参数进行了分析,提出了一种SiC MOSFET等效电路模型。首先,根据SiC MOSFET阈值电压和跨导随温度变化的规律,采用函数拟合的温控电源模型对SiCMOSFET的阈值电压和漏极电流进行补偿;其次,考虑寄生电容与极间电压的关系,采用电容子电路和可变电容模型对SiC MOSFET的寄生电容进行等效模拟,根据SiC MOSFET体二极管对其静、动态特性的影响,利用独立二极管模型描述体二极管特性,进而建立SiC MOSFET的等效电路模型。最后,在不同温度条件下,对该模型进行了仿真并与实验测试结果进行了对比。结果表明所建模型较为准确地描述SiC MOSFET在较宽温度范围内的静、动态特性,验证了模型的有效性。

新型氮化镓功率晶体管建模与特性分析

提出了一种适用于复杂电路仿真分析的新型氮化镓(GaN)功率晶体管模型。对器件静态特性的主要影响因素源漏电流以及动态特性的主要影响因素极间寄生电容的非线性特性进行理论分析,并依此建立了器件的静态、动态特性模型。模型参数可以通过技术手册提供的器件输出特性、电容电压特性提取。在PSpice软件中建立等效电路,设计了感性负载开关电路,并将模型应用于器件的开关特性分析和缓冲电路设计。仿真和试验结果对比证明了模型的有效性。

基于遗忘效应忆阻器的LIF神经元电路研究

细胞神经网络(CNN)被公认为是一种强大的大规模并行网络架构,能够高速执行运算操作和解决复杂的工程问题,但是目前关于硬件实现神经元的研究处于起步阶段。首先,研究了一个基于SrTiO_(3)(STO)的忆阻仿真模型,并分析了该模型的阻值变化特性与磁滞回线。其次,在此基础上设计了基于忆阻器的LIF神经元电路,验证了忆阻器模型可很好地结合到该神经元电路中。最后,通过PSpice仿真实验分析了突触前神经元、突触权重以及输入信号频率对于膜电位的影响,验证了基于遗忘模型忆阻器构成的LIF神经元电路可实现对输入时间信息和空间信息的整体反应。

采用IGCT电压型逆变器的高压变频器仿真研究

集成门极换向型晶闸管(IGCT)的优良性能使其适合于实现高—高方式的高压变频调速装置。本文主要应用IGCT中点箝位电压型逆变器的高压变频器进行了仿真研究,搭建了IGCT子电路模型,装置采用IGCT作为电子开关的硬开关的变流器中,换流回路的总电感应尽可能地小,结构尽可能地紧凑,降低杂散电感。仿真结果可以看出安装Rc关断吸收回路后对于抑制关断时IGCT的端部过电压效果显著,IGCT端部最大峰值电压降低了39%,进而增强了设备的安全性与可靠性,并且所安装的RC额定值小,体积小,成本低,这种高压变频器具有很好的性能及可靠性。

Modeling and Controlling of an Active Power Filter Using Photovoltaic System with Reduced Energy Storage Capacitor

A novel three-phase active power filter （APF） circuit with photovoltaic （PV） system to improve the quality of service and to reduce the capacity of energy storage capacitor is presented. The energy balance concept and sampling technique were used to simplify the calculation algorithm for the required utility source current and to control the voltage of the energy storage capacitor. The feasibility was verified by using the Pspice simulations and experiments. When the APF mode was used during non-operational period, not only the utilization rate, power factor and power quality could be improved, but also the capacity of energy storage capacitor could sparing. As the results, the advantages of the APF circuit are simplicity of control circuits, low cost, and good transient response.