数值优化为功率半导体模块实现低感与均流设计提供了灵活有效的新途径,但同时也对模块整体与分布电感的评估效率提出了更高要求。为了适应寻优计算需求,基于部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)理论,提出一种基于...数值优化为功率半导体模块实现低感与均流设计提供了灵活有效的新途径,但同时也对模块整体与分布电感的评估效率提出了更高要求。为了适应寻优计算需求,基于部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)理论,提出一种基于多端口网络模型的功率模块布局电感快速提取方法。该方法通过构建与芯片导通状态无关的多端口网络模型,从而将模块整体和分布电感的提取问题由多次大规模PEEC求解转化为单次预处理分解加端口网络求解。此外,为减少微元数量,针对模块线路的平面注入结构,对键合线、金属层直行区和注入区使用分区域离散策略。算例分析和实验验证表明,所提方法计算误差小于5%,满足工程应用需求,计算时间相比ANSYSQ3D软件减少85%以上,适合用于功率模块的快速寻优设计。展开更多
随着串联电容器补偿技术在中国电网的广泛应用,迫切要求对影响其运行可靠性的快速暂态过程进行研究,以采取必要的防范措施。为了适应对串补装置中多导体系统应用部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法建模的要...随着串联电容器补偿技术在中国电网的广泛应用,迫切要求对影响其运行可靠性的快速暂态过程进行研究,以采取必要的防范措施。为了适应对串补装置中多导体系统应用部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法建模的要求,对复杂多导体系统的部分电感矩阵提取方法进行了研究。构建了一个能够描述任意空间导体元段对位置关系的完备集合,针对集合中每一种位置关系元素采用特定的解析公式,设计出一种可用于复杂多导体系统部分电感工程计算的通用方法。实验表明,所编制的计算程序(LPCal)的计算精度可以满足快速暂态过电压工程计算的要求。展开更多
磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnet...磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。展开更多
部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)是电路设计、集成封装和电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)分析等领域中强有力的工具。随着导体尺寸和频率的不断增加,有效的剖分方法变得越来越重要,因此必须对PEE...部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)是电路设计、集成封装和电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)分析等领域中强有力的工具。随着导体尺寸和频率的不断增加,有效的剖分方法变得越来越重要,因此必须对PEEC剖分方法进行系统研究。该文基于导体电流的分布规律,分析现有剖分方法的缺点,确定相等面积不均匀剖分数的计算方法,提出一种基于集肤深度的新型不均匀剖分方法,当频率较高或导体尺寸较大时,只需较少的剖分单元就可得到准确的计算结果,并经实验进行了验证。根据实际情况合理选择剖分方法,会节省大量计算机资源,具有非常重要的意义。展开更多
文摘数值优化为功率半导体模块实现低感与均流设计提供了灵活有效的新途径,但同时也对模块整体与分布电感的评估效率提出了更高要求。为了适应寻优计算需求,基于部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)理论,提出一种基于多端口网络模型的功率模块布局电感快速提取方法。该方法通过构建与芯片导通状态无关的多端口网络模型,从而将模块整体和分布电感的提取问题由多次大规模PEEC求解转化为单次预处理分解加端口网络求解。此外,为减少微元数量,针对模块线路的平面注入结构,对键合线、金属层直行区和注入区使用分区域离散策略。算例分析和实验验证表明,所提方法计算误差小于5%,满足工程应用需求,计算时间相比ANSYSQ3D软件减少85%以上,适合用于功率模块的快速寻优设计。
文摘随着串联电容器补偿技术在中国电网的广泛应用,迫切要求对影响其运行可靠性的快速暂态过程进行研究,以采取必要的防范措施。为了适应对串补装置中多导体系统应用部分单元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法建模的要求,对复杂多导体系统的部分电感矩阵提取方法进行了研究。构建了一个能够描述任意空间导体元段对位置关系的完备集合,针对集合中每一种位置关系元素采用特定的解析公式,设计出一种可用于复杂多导体系统部分电感工程计算的通用方法。实验表明,所编制的计算程序(LPCal)的计算精度可以满足快速暂态过电压工程计算的要求。
文摘磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。
文摘部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)是电路设计、集成封装和电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)分析等领域中强有力的工具。随着导体尺寸和频率的不断增加,有效的剖分方法变得越来越重要,因此必须对PEEC剖分方法进行系统研究。该文基于导体电流的分布规律,分析现有剖分方法的缺点,确定相等面积不均匀剖分数的计算方法,提出一种基于集肤深度的新型不均匀剖分方法,当频率较高或导体尺寸较大时,只需较少的剖分单元就可得到准确的计算结果,并经实验进行了验证。根据实际情况合理选择剖分方法,会节省大量计算机资源,具有非常重要的意义。
