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LTspice:使用随时间变化的指数源对瞬态进行建模

星星科技指导员 来源:ADI 作者:Mitchell Lee and Gabi 2023-01-06 11:50 次阅读

作者:Mitchell Lee and Gabino Alonso

使用浪涌抑制器或热插拔控制器时,有时需要interwetten与威廉的赔率体系 具有指定电压或电流瞬变的电路行为。这些瞬变通常使用双指数波形进行建模,其特征是峰值电压、上升时间(通常为10%–90%)、下降至峰值电压的50%时间和串联电阻

poYBAGO3mpmAeKc4AACCUKd-UzM134.png?la=en&h=300&imgver=1

广义指数波形

LTspice具有双指数函数(EXP),非常适合通过电压源对瞬变进行建模。但是,它并不像用t填充参数那么简单®上升, t秋天和 V峰.相反,EXP 函数使用标准参数:V初, V脉冲、上升延迟、下降延迟、抬头和下降头。

pYYBAGO3mpqAWO_cAABwj23Uty8416.png?la=en&h=300&imgver=1

EXP 电压源参数

t 的简单模型秋天t上升>501

对于其中 t秋天 t上升 >50 1 其中 t秋天定义为 100%–50% 和 t上升定义范围为10%–90%,您可以对EXP功能参数使用以下转换,并在电压源的寄生属性下,输入适当的串联电阻或将其作为单独的元件添加到原理图中:

VINITAL= 0
VPULSED= VPEAK• 1.01
Rise Delay = 0 (for no delay)
Rise Tau = tRISE/2.2
Fall Delay = tRISE
Fall Tau = tFALL• 1.443

下面是一个使用EXP功能的非重复脉冲波形示例,上升时间为10μs,下降时间为1,000μs,峰值为600V,串联电阻为50Ω。

poYBAGO3mpyAcTf3AABd7xvbV04240.png?la=en&h=300&imgver=1

EXP 电压源设置示例,用于 10μs 上升时间和 1,000μs 下降时间,600V 峰值

pYYBAGO3mp2AX3niAAAqra3NcFo491.png?la=en&h=300&imgver=1

采样EXP电压源,上升时间为10μs,下降时间为1,000μs,峰值为600V

下面的波形显示了上述EXP电压源开路的结果,V根,并用 TVS 夹具 V 夹紧在.还显示了TVS的瞬时功耗(Alt +左键单击)。第二个波形突出显示上升时间部分。

poYBAGO3mp6AAVBQAACx3uhBLNU239.png?la=en&h=300&imgver=1

EXP 电压源的结果波形

pYYBAGO3mqCAEe3AAACkMpy8E7U192.png?la=en&h=300&imgver=1

EXP电压源上升时间的详细信息

瞬变的重复突发

为了模拟电快速瞬变中的重复突发瞬变,LTspice为EXP功能提供了一种扩展语法,该语法未记录在案,在标准元件编辑器中不可用。

EXP(V1 V2 Td1 Tau1 Td2 Tau2 Tpulse Npulse Tburst)

其中 Tpulse 是脉冲周期,Npulse 是每个突发的脉冲数,Tburst 是重复突发周期。要将它们添加到现有的 EXP 功能中,请右键单击原理图中直接编辑 EXP 文本字符串。

以下示例显示了周期为10μs的75个瞬变的突发。

EXP(0 1.10 0 1.16n 1n 63.5n 10u 75)

poYBAGO3mqGAJHETAAA6i_lh72s902.png?la=en&h=300&imgver=1

瞬变脉冲

通过在 EXP 表达式中添加突发,我们可以以 300ms 的间隔重复“瞬态突发”。

EXP(0 1.10 0 1.16n 1n 63.5n 10u 75 300m)

pYYBAGO3mqKAfB5eAAA4WTKq3hU319.png?la=en&h=300&imgver=1

瞬变的重复突发

t 的两个源模型秋天 t上升< 501

对于其中 t秋天 t上升< 50 1,使用单个EXP功能实现上升沿和下降沿具有挑战性。相反,请尝试使用两个串联的电压源:

用于上升沿的分段线性 (PWL) 函数,其中

time1 = 0
value1 = 0
time2 = tRISE(where tRISEis 0%–100%)
value2 = VPEAK

  • An EXP function for the falling edge where

VINITIAL= 0
VPULSED= −VPEAK
Rise Delay = tRISE
Rise Tau = (tFALL− tRISE) • 1.443 (falling edge of the waveform)
Fall Delay = 1K (places the second exponential beyond the simulation time)

下面是使用EXP和PWL功能的非重复脉冲波形配置示例,具有8μs上升时间、20μs下降时间、600V峰值和50Ω串联电阻。

poYBAGO3mqSAdt2NAAA_0Uei2z8915.png?la=en&h=300&imgver=1

示例EXP和PWL电压源,上升时间为8μs,下降时间为20μs,峰值为600V

审核编辑:郭婷

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