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基于PSPICE喷油器电磁阀双电源双边驱动电路的设计与优化研究

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内燃机工程 2015年第1期36卷 81-86页

作者：陈礼勇刘二喜郭树满苏万华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 郑州航院机电学院郑州450015

为了提高喷油器电磁阀的高速驱动性能,建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动模块的PSPICE模型,据此仿真分析了驱动方式和续流方式、驱动电压及续流回馈电压对电磁阀开启、关闭响应性影响规律。设计了电磁阀双电源双边驱动钳压续流电路,进... 详细信息

为了提高喷油器电磁阀的高速驱动性能,建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动模块的PSPICE模型,据此仿真分析了驱动方式和续流方式、驱动电压及续流回馈电压对电磁阀开启、关闭响应性影响规律。设计了电磁阀双电源双边驱动钳压续流电路,进行了工作过程的数学分析和参数优化。试验结果表明:该驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(0.5ms喷油脉宽)时各驱动通道的最大偏差率为2.21%,相对标准差为1.41%,同时五次喷油下缸压峰值波动率为0.57%,该驱动电路满足高效清洁燃烧系统对喷油器驱动控制精度和各缸喷油规律一致性的要求。

关键词：内燃机电磁阀驱动电路 PSPICE 双边驱动钳压续流

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一种基于PSPICE的IGBT模型

固体电子学研究与进展 2017年第2期37卷 129-133页

作者：沈源钟传杰程炜涛高荣江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江苏中科君芯科技有限公司江苏无锡214122

功率器件在开关过程中的电压尖峰、电流尖峰及开通时间、关断时间等问题是评估一款器件乃至电力系统装置可靠性的重要因素。文中从动态特性出发,研究了一种基于PSPICE的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模型。以Trench-FS(Field-stop)型IGBT晶... 详细信息

功率器件在开关过程中的电压尖峰、电流尖峰及开通时间、关断时间等问题是评估一款器件乃至电力系统装置可靠性的重要因素。文中从动态特性出发,研究了一种基于PSPICE的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模型。以Trench-FS(Field-stop)型IGBT晶体管KWBW25N120S1E2为例,根据该器件的结构和工艺参数,得到了PSPICE模型参数。双脉冲测试仿真结果表明,得到的该器件开通延时、上升和关断时间以及关断延时等动态参数与实测数据基本一致。最后,给出了该模型应用到实际焊机仿真结果与实测的比较,进一步验证了模型的合理性与可靠性。

关键词： PSPICE 绝缘栅双极型晶体管模型动态特性双脉冲测试焊机电路

基于PSPICE软件的电路参数分析方法在线上仿真实验教学中的应用

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中国现代教育装备 2022年第23期 116-118页

作者：王晓媛刘东梅原桂彬史庚苏王宇红哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

电路参数分析是一种通用的参数扫描分析方法,可以与任何一种分析类型组合使用,对于研究元器件参数变化对电路性能的影响具有重要作用。通过研究运用PSPICE软件对不同电路进行参数分析的过程,阐述了电路参数分析方法在电路仿真实验教学... 详细信息

电路参数分析是一种通用的参数扫描分析方法,可以与任何一种分析类型组合使用,对于研究元器件参数变化对电路性能的影响具有重要作用。通过研究运用PSPICE软件对不同电路进行参数分析的过程,阐述了电路参数分析方法在电路仿真实验教学中的重要作用,并提出了线下测试与线上模拟仿真相结合的实验教学方法,为电路实验教学改革提供了一条切实可行的新途径。

关键词： OrCAD PSPICE 电路参数分析电路仿真实验

AlGaN/GaN MIS-HEMT大信号PSPICE模型

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AlGaN/GaN MIS-HEMT大信号PSPICE模型

作者：刘春雨西安电子科技大学

学位级别：硕士

AlGaN/GaN异质结具有高击穿电压、电荷密度、迁移率和饱和速度等显著的器件特性,在下一代通信和电力电子器件应用中表现出强大的工作潜力。特别是AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs),由于其相比于肖特基栅或PN... 详细信息

AlGaN/GaN异质结具有高击穿电压、电荷密度、迁移率和饱和速度等显著的器件特性,在下一代通信和电力电子器件应用中表现出强大的工作潜力。特别是AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs),由于其相比于肖特基栅或PN结基高电子迁移率晶体管,具有极低的栅极漏电和较大的栅压摆幅,被认为是下一代的功率器件技术的首选。为了准确预测AlGaN/GaN MIS-HEMT的电学性能,并辅助优化GaN基电力电子电路设计,本文开展了AlGaN/GaN MIS-HEMT大信号模型的研究,取得的主要研究成果如下:(1)围绕AlGaN/GaN MIS-HEMT器件的静态特性和动态特性开展大信号模型的建模工作,基于MET模型提出一种AlGaN/GaN MIS-HEMTs大信号PSPICE模型,使用非线性光滑非分段函数描述AlGaN/GaN MIS-HEMT不同工作区域的静态特性和动态特性,且模型参数具有一定的物理意义,便于提取,可以根据参数直接指导电路设计和器件优化。(2)考虑到MIS-HEMT器件工作时栅下沟道电荷注入介质和半导体界面引起的阈值电压漂移现象,在大信号模型中引入依赖于漏极电压的指数型阈值调制函数,使得模型静态特性仿真准确度有效提升;同时模型引入温度系数,实现25℃,50℃和75℃下的实测直流数据与仿真数据的高度拟合,得到直流特性拟合曲线的均方根误差均小于0.5%。(3)动态模型需包含3个非线性电容:栅源电容C,栅漏电容C和源漏电容C。建模过程中,由于PSPICE仿真器没有非线性电容元件,所以本工作通过电容关系式理论计算,获得非线性电容与电流源的解析函数,进而采用电流控制的电流源表征非线性电容,解决了PSPICE动态特性的仿真问题;通过不同工作电压下的C,C和C测量与仿真曲线对比,得到交流特性拟合曲线的均方根均小于0.4%,有效验证模型动态特性仿真的准确度。(4)基于ICCAP自定义平台建立了大信号PSPICE模型的成套建模提参流程。模型参数提取时,先利用实测数据中的特定点求出参数初值,然后在参数提取软件ICCAP中进行参数优化,最终得到准确的参数值。并且为了验证模型的收敛性,将构建的模型放入一个简单的开关测试电路中,进行PSPICE时域仿真。

关键词： AlGaN/GaN MIS-HEMT 大信号模型阈值漂移非线性电容 PSPICE 参数提取

基于LabVIEW和PSPICE远程电子虚拟实验室的设计

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基于LabVIEW和PSpice远程电子虚拟实验室的设计

作者：肖冬冬湖南师范大学

学位级别：硕士

教学实验在高校中作为一门旨在培养学生实际动手能力与创新能力的课程,其不仅是对课堂知识的复习与检测,也是对学生课外学习能力的拓展,故实验课程在高校课程学习中扮演了一个不可或缺的角色。传统实验室由于受到成本的约束,使得不同高... 详细信息

教学实验在高校中作为一门旨在培养学生实际动手能力与创新能力的课程,其不仅是对课堂知识的复习与检测,也是对学生课外学习能力的拓展,故实验课程在高校课程学习中扮演了一个不可或缺的角色。传统实验室由于受到成本的约束,使得不同高校的实验普及程度迥然不同,同时加上实验过程中时间、空间等因素的限制,也让实验效果难以达到预期标准。而利用虚拟仪器技术开发实验平台不但能使实验教学脱离时间、空间的束缚,还能有效控制实验成本。本文利用B/S(Browser/Server)结构体系设计了基于LabVIEW和PSPICE远程电子虚拟实验系统,分别通过理论研究、框架构造以及技术实现来完成对虚拟实验室的搭建,主要研究内容包括以下几个方面:1.利用LabVIEW与PSPICE结合搭建虚拟平台,LabVIEW具备强大的图形显示功能与数据传输功能,同时还能对项目任务进行网络远程界面发布。而作为一款优秀的仿真软件,PSPICE对电路的仿真能力毋庸置疑,通过LabVIEW的外部接口与PSPICE进行联合,结合二者的优势恰好能构建一个用于电子电路仿真的虚拟实验平台。2.通过LabSQL工具实现LabVIEW与MySQL数据库的连接,对MySQL数据库中的数据表进行设计,包括用户信息存储的数据表,学生实验数据存储的数据表,实验项目参考答案的数据表,利用数据库的数据表来实现虚拟实验室的信息交互。整个系统的设计是在B/S结构体系的基础上通过多个模块来划分的,不同模块之间通过数据流驱动实现衔接,以保证虚拟实验室正常运行。3.设计了模拟电路、数字电路以及电路理论三门课程实验,每门课程实验包括四个实验项目,并分别以模拟电路实验中的单管放大电路实验和蔡氏混沌电路、数字电路实验中的施密特触发器实验以及电路理论实验中的二阶RLC串联电路的零状态响应实验四个实验为例进行远程测试,测试结果表明本虚拟实验室能在PC端正常运行,并能通过远程网页端进行访问以及实验操作,实验效果良好。4.给出了应用程序式与安装程序式两种不同的虚拟实验系统移植方法,通过移植可将系统以可执行应用程序的形式在目标电脑上运行或以软件安装的形式在目标电脑上安装后再运行,增强了系统的实用性。

关键词： LabVIEW PSPICE 虚拟实验室 MySQL数据库

PSPICE仿真分析与二阶动态电路教学法研究

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实验技术与管理 2016年第6期33卷 117-120,125页

作者：任兆香谷海青张倩李晓飞天津理工大学自动化学院天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室天津300384

通过对二阶动态电路教学过程的分析,提出了将仿真分析与多媒体课件及板书相结合的教学方法。给出PSPICE软件的常用功能及进行电路仿真分析的基本步骤。以PSPICE仿真在二阶动态电路时域分析辅助教学实例,展示了RLC串联二阶电路在欠阻尼... 详细信息

通过对二阶动态电路教学过程的分析,提出了将仿真分析与多媒体课件及板书相结合的教学方法。给出PSPICE软件的常用功能及进行电路仿真分析的基本步骤。以PSPICE仿真在二阶动态电路时域分析辅助教学实例,展示了RLC串联二阶电路在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼情况下零输入、零状态和全响应曲线。实践证明,在课堂教学中引入仿真分析,能够促进学生理解电路及元件特性,全面掌握知识,提高教学效果。

关键词：仿真分析二阶动态电路教学方法 PSPICE

一种基于PSPICE的IGBT模型的研究与应用

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一种基于Pspice的IGBT模型的研究与应用

作者：沈源江南大学

学位级别：硕士

半导体功率器件作为电力电子领域的核心部件,在电能变换、新能源开发等领域发挥着越来越重要的作用。其中,绝缘栅双极性晶体管（Insulate Gate Bipolar Transistor,IGBT）自20世纪80年代问世以来,凭借其独特的器件结构、同时拥有功率金... 详细信息

半导体功率器件作为电力电子领域的核心部件,在电能变换、新能源开发等领域发挥着越来越重要的作用。其中,绝缘栅双极性晶体管（Insulate Gate Bipolar Transistor,IGBT）自20世纪80年代问世以来,凭借其独特的器件结构、同时拥有功率金属-氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）简单驱动及双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor,BJT）高电流密度等优点,已成为当前我国工业、交通、照明以及医疗等领域应用最为广泛的全控型功率电子器件。IGBT器件模型作为研制和应用过程中重要的辅助工具,一直是学术界研究的一个重点内容。一个精确的IGBT模型可以准确地评估一款IGBT器件的静态、动态特性,从而为公司IGBT的开发应用节省大量的时间和成本。因此,对IGBT器件模型的研究是具有重要实际意义的。本文首先介绍了半导体功率器件和IGBT的发展历程,并对IGBT在国内外的发展现状及应用前景进行了详细的调研。根据IGBT的结构特性,从其静态特性和动态特性出发,阐述了IGBT的工作原理,从而为IGBT模型的建立打下理论基础。对PSPICE仿真软件进行简单介绍后,以该仿真平台为基础,将中科君芯Trench-FS（Field-Stop）型IGBT KWBW25N120S1E2作为研究对象,根据该器件的结构和工艺参数,得到其在PSPICE上的模型参数,建立基于PSPICE的IGBT模型。通过仿真测试IGBT模型的输出特性、转移特性曲线,验证了该模型的静态特性。通过双脉冲测试,得到IGBT开通延时、上升时间和下降时间以及关断延时等动态参数,将这些参数与实测数据比较,验证了模型的可行性。最后,本文在PSPICE仿真软件平台上搭建了ZX7-250逆变焊机仿真测试电路,将该模型应用到实际电路仿真测试中,进一步验证了该IGBT模型的合理性与可靠性。

关键词： PSPICE IGBT模型静态特性动态特性双脉冲测试焊机电路

基于PSPICE软件的多级SPD仿真与实际冲击实验对比分析

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电瓷避雷器 2017年第1期 60-63,71页

作者：陈超周先春南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室南京210096

针对国内实际运用于电涌保护器(SPD)的冲击平台较少,从而增加了对电涌保护器一系列研究困难的情况,利用PSPICE仿真软件采用组合波对多级SPD线-地、线-线两种工作模式下的残压以及通流量进行测试,测试结果并与实际冲击平台下测量结果进... 详细信息

针对国内实际运用于电涌保护器(SPD)的冲击平台较少,从而增加了对电涌保护器一系列研究困难的情况,利用PSPICE仿真软件采用组合波对多级SPD线-地、线-线两种工作模式下的残压以及通流量进行测试,测试结果并与实际冲击平台下测量结果进行对比分析,得出仿真冲击试验最终的最大残压值与最大通流容量较实际测量更为理想,但是总体上讲两者差距并不大,实际冲击试验结果对仿真结果进行了验证,充分说明了PSPICE仿真冲击试验的可行性。因此,在缺乏实际冲击工作平台的情况下,可以采用PSPICE仿真软件建立合适的电路仿真模型,用来对电涌保护器进行测试研究。

关键词： PSPICE 仿真SPD 残压通流量

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基于PSPICE的热释电红外线探测器设计

仪器仪表学报 2007年第2期28卷 363-366页

作者：王芳王旭李丹蒋国平河南师范大学物理与信息工程学院新乡453007 中国电波传播研究所新乡453003 大连理工大学电信学院大连116024

本文介绍了热释电红外探测器的结构及工作原理,由热释电效应推导出了热释电电流及热释电电压响应表达式,利用仿真软件PSPICE分析了热释电探测器等效电路模型,该模型是使用PSPICE的ABM功能中的微分器和压控电流源等电路元件来建立等效模... 详细信息

本文介绍了热释电红外探测器的结构及工作原理,由热释电效应推导出了热释电电流及热释电电压响应表达式,利用仿真软件PSPICE分析了热释电探测器等效电路模型,该模型是使用PSPICE的ABM功能中的微分器和压控电流源等电路元件来建立等效模型。本文最后在红外专用芯片BISS0001不可重复触发工作方式下给出了热释电红外探测器电路,模拟结果与实验数据基本一致。根据该模型选取适当的参数,可以设计不同的红外探测器实用电路,为红外探测器电路设计提供了新的思路。

关键词： PSPICE 热释电红外线探测器红外专用芯片