CN1702466A - 记录了蓄电元件的等效电路模型的记录介质、导出程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种记录了蓄电元件的等效电路模型的计算机可读记录介质,其中根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致,该等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;串联连接到第一电路并对应于端子部的第二串联电路;第一电路包括至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的第一电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成。
Description
技术领域
本发明涉及电路的仿真技术,尤其涉及蓄电元件的等效电路模型、记录了蓄电元件的等效电路模型的记录介质、导出程序、其记录介质、导出装置、仿真程序、其记录介质、仿真装置、设计方法、判断是否合格的方法和判断是否合格的装置。
背景技术
电子设备中的电路的电特性决定电子设备的动作,是非常重要的。
在电路的设计中,在电路图的阶段预测电特性是困难的。在现有技术中,实际制作电路来测量电特性,若得不到希望的电特性,则进行修改设计的尝试法。
但是,由于这种设计方法效率很差,所以近年来,一般使用由计算机和软件构成的仿真装置,来预测电特性。
这种仿真需要使用构成电路的各电路元件的等效电路模型,来构成电路的电路模型。
因此,为了更高效地进行电路设计,需要高精度的等效电路模型。在特开2002-259482号公报中示出了针对多个取样频率,测量阻抗的实数部分和虚数部分后,导出由多级LCR电路构成的等效电路模型的方法。
但是,在用于电源电路等的电容器中,阻抗的实数部分、所谓的ESR(Equivalent Series Resistance:等效串联电阻)的特性很重要。
即,这是因为ESR越小,电源容量可以越小,且与电源的低脉动化相关。
因此,在特开2003-329715号公报中表示了分离测量ESR、来评价电容器的方法。
随着近年来电子设备的高速数字化、高频化,高频率区域的仿真是必要的。
另一方面,了解到电容器的ESR在高频区域中增加、作为电容器的特性劣化。
因此,为了进行高频区域下的仿真,需要还考虑了ESR特性的高精度的等效电路模型。
图1是现有的三元件等效电路模型。
但是,图1所示的现有的三元件等效电路模型电阻R10仅与电感L10和电容C10串联连接,所以有ESR是恒定值,而与频率无关的问题。
图2是将现有的三元件等效电路模型适用于高分子有机半导体固体电解电容器情况下的频率特性与测量值进行比较的图。
图2A是针对ESR的频率特性进行比较的图。
图2B是针对阻抗的绝对值的频率特性进行比较的图。
如图2B所示,对于阻抗的绝对值可以与测量值大致一致,如图2A所示,对于阻抗的实数部分,不能大致一致。
另外,在上述的特开2002-259482号公报所表示的方法中,由多级梯形电路(ladder circuit)构成的等效电路模型的选择方法和各电路常数的导出方法不明确。
因此,由于针对电容器不能得到高精度的等效电路模型,所以不能准确进行高频区域下的仿真,在实际制作了电路的情况下,产生了不能预期的问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种记录了高精度的等效电路模型的计算机可读记录介质。
本发明的另一目的是提供一种可由计算机来执行高精度的等效电路模型的导出用的程序。
本发明的再一目的是提供一种记录了使计算机来执行高精度的等效电路模型的导出用的程序的记录介质。
本发明的又一目的是提供一种使用电容器的高精度等效电路模型,使计算机执行具有电容器的电路的电特性的仿真用的程序。
本发明的又一目的是提供一种记录了使用电容器的高精度等效电路模型,使计算机执行具有电容器的电路的电特性的仿真用的程序的记录介质。
本发明的又一目的是提供一种使用电容器的高精度等效电路模型来设计电容器的方法。
本发明的又一目的是提供一种使用电容器的高精度等效电路模型来进行电容器是否合格的判断的方法。
本发明的又一目的是提供一种导出高精度的等效电路模型的装置。
本发明的又一目的是提供一种使用电容器的高精度等效电路模型进行具有电容器的电路的电特性的仿真的装置。
本发明的又一目的是提供一种使用电容器的高精度等效电路模型来进行电容器是否合格的判断的装置。
根据本发明,是一种记录了等效电路模型的计算机可读记录介质,蓄电元件的等效电路模型根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致,其中,等效电路模型具有:第一电路,其对应于蓄电部;第二电路,其串联连接到第一电路,并对应于端子部;第一电路至少包括一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的第一电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成。
最好,第一电路由一个第一串联电路构成。
最好,第一电路进一步包含与第一串联电路并联连接的第二串联电路;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成。
最好,第二电路包括第二电感和串联连接于第二电感的第四电阻。
根据本发明,是一种程序,其使计算机执行根据施加交流信号的频率而变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型的导出,其中等效电路模型具有:第一电路,其对应于蓄电部;第二电路,其串联连接到第一电路,并对应于端子部;第一电路至少包括一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;程序使计算机执行:接收蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的步骤;最佳化构成第一电路的要素的各自值,以使得等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致。
最好,最佳化步骤由:使第一及第二电阻、电感和第一电容的各自值变化的第一步骤;使用变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的第三步骤、构成。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成;最佳化步骤由:使第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容各自的值变化的第一步骤;使用变化后的第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的第三步骤、构成。
根据本发明,是一种程序,其使用根据施加交流信号的频率变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型,使计算机执行具有蓄电元件的电路的电特性的仿真,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和与第一电路串联连接,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;程序使计算机执行:接收包含了蓄电元件的等效电路模型的电路的电路模型的步骤;接收仿真条件的步骤;根据电路的电路模型和仿真条件,计算电特性的步骤;输出所算出的电特性的步骤。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成。
另外,根据本发明,是一种设计蓄电元件的方法,其使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型,以使得具有蓄电元件的电路的电特性为希望的电特性,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于第一电路,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;方法由:生成包含了蓄电元件的等效电路的电路的电路模型的步骤;决定希望的电特性的步骤;最佳化构成第一电路的要素各个值,以使得电路的电路模型的电特性与希望的电特性大致一致的步骤;根据构成最佳化后的第一电路的要素的各自的值,来制作蓄电元件的步骤、构成。
最好,最佳化步骤由:使第一及第二电阻、电感和第一电容的各自值变化的第一步骤;使用变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算电路的电路模型的电特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算出的电路的电路模型的电特性与希望的电特性大致一致的第三步骤、构成。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成;最佳化步骤由:使第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容各自的值变化的第一步骤;使用变化后的第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容的值来计算电路的电路模型的电特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算出的电路的电路模型的电特性与希望的电特性大致一致的第三步骤、构成。
根据本发明,是一种判断蓄电元件是否合格的方法,其使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型,来判断蓄电元件是否合格,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于第一电路,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;方法由:取得蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的步骤;最佳化构成第一电路的要素各自的值,以使得等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的步骤;若最佳化后的构成第一电路的要素各自的值在预定的范围内,则将蓄电元件判断为合格品的步骤、构成。
最好,最佳化步骤由:使第一及第二电阻、电感和第一电容的各自值变化的第一步骤;使用变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的第三步骤、构成。
最好,第一电路由一个第一串联电路和与第一串联电路并联连接的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成;最佳化步骤由:使第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容各自的值变化的第一步骤;使用变化后的第一、第二及第三电阻、电感以及第一及第二电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;重复第一及第二步骤,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的第三步骤、构成。
根据本发明,是一种导出蓄电元件的等效电路模型的装置,其根据施加交流信号的频率,变化为使等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于第一电路,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;装置包括:接收蓄电元件的测量电阻的实数部分的频率特性的部位;和最佳化构成第一电路的要素的各自值,以使得等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的部位。
最好,最佳化部位由:使第一及第二电阻、电感和第一电容的各自值变化的第一部位;使用变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;第一部位和第二部位重复动作,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成;最佳化部位由:使第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的各自值变化的第一部位;使用变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;第一部位和第二部位重复动作,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致。
根据本发明,是一种仿真电特性的装置,其使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型,来仿真具有蓄电元件的电路的电特性,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于第一电路,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;装置包括:接收包含等效电路模型的电路的电路模型的部位;接收仿真条件的部位;根据电路的电路模型和仿真条件,来计算电特性的部位;输出计算出的电特性的部位。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成。
根据本发明,是一种判断蓄电元件是否合格的装置,其使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部大致一致的蓄电元件的等效电路模型,来判断蓄电元件是否合格,等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于第一电路,并对应于端子部的第二电路;第一电路至少包含一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;第一并联电路由第一电阻和并联连接于第一电阻的电感构成;第二并联电路由第二电阻和并联连接于第二电阻的第一电容构成;装置包括:取得蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的部位;最佳化构成第一电路的要素的各自的值,以使得等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致的部位;若构成最佳化后的第一电路的要素的各个值为预定的范围内,则判断为合格品的部位。
最好,最佳化部位由:使第一及第二电阻、电感和第一电容的各自值变化的第一部位;使用变化后的第一和第二电阻、电感和第一电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;第一部位和第二部位重复动作,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致。
最好,第一电路由一个第一串联电路和并联连接于第一串联电路的第二串联电路构成;第二串联电路由第三电阻和串联连接于第三电阻的第二电容构成;最佳化部位由:使第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的各自值变化的第一部位;使用变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;第一部位和第二部位重复动作,直到计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性大致一致。
根据本发明,由于可以得到高精度的电容器的等效模型,所以尤其可进行高频区域中的准确仿真。
另外,根据本发明,由于可得到对应于电容器的结构的等效电路模型,所以在将电容器设置为所希望的特性的情况下,由于与电容器的结构的对应明快,所以可以进行高效的设计。
进一步,根据本发明,由于使用从每个取样频率的ESR导出的等效电路模型进行产品的评价,所以可以迅速且低成本地判断产品是否合格,而不测量整个频率区域的电特性。
本发明的上述内容以及其他目的、特征、方面和优点可以从与添加的附图相关理解的本发明的下面的详细说明中明白。
附图说明
图1是现有的三元件等效电路模型;
图2A和图2B是将现有的三元件等效电路模型用于高分子有机半导体固体电解电容器情况下的频率特性与测量值进行比较的图;
图3是表示基于本发明的实施方式1的等效电路模型的图;
图4是执行基于本发明的实施方式1的程序的计算机的示意结构图;
图5是导出基于本发明的实施方式1的等效电路模型的程序的流程图;
图6A和图6B是将基于本发明的实施方式1的等效电路模型适用于高分子有机半导体固体电解电容器情况下的频率特性与测量值进行比较的图;
图7A和图7B是表示其他等效电路模型的一例的图;
图8是表示基于本发明的实施方式1的改进例的等效电路模型的图;
图9是导出基于本发明的实施方式1的改进例的等效电路模型的程序的流程图;
图10A和图10B是将基于本发明的实施方式1的改进例的等效电路模型适用于高分子有机半导体固体电解电容器情况下的频率特性与测量值进行比较的图;
图11是表示其他等效电路模型的一例的图;
图12A和图12B是基于本发明的实施方式2的具有电容器的电路的一例;
图13是进行基于本发明的实施方式2的具有电容器的电路的仿真的程序的流程图;
图14A和图14B是基于本发明的实施方式2的改进例的具有电容器的电路的一例;
图15是基于本发明的实施方式3的进行电容器的设计的程序的流程图;
图16是基于本发明的实施方式4的判断电容器是否合格的装置的示意结构图;
图17是基于本发明的实施方式4的判断电容器是否合格的程序的流程图;
图18是基于本发明的实施方式4的改进例的判断电容器是否合格的程序的流程图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,对于图中的相同或相当部分,付与同一符号而不重复进行其说明。
[实施方式1]
说明基于本发明的实施方式1的使计算机执行电容器的等效电路模型的导出的程序。
首先,说明电容器的等效电路模型。
如图2A所示,实测的ESR在高频侧和低频侧升高。由于其升高程度因电容器而不同,所以采用通过改变构成电路的各要素的值而任意变化ESR特性的等效电路模型。
参照图3,基于本发明的实施方式1的等效电路模型由对应于蓄电部的电路10和对应于端子部的电路20构成。
电路10是串联连接了电阻R1和电感L1的并联电路与电阻R2和电容C1的并联电路的电路。
电路20是串联连接了电感L2和电阻R4的电路。
图3所示的等效电路模型的阻抗计算式如式(1)所示。
【数1】
其中,j为虚数单位。
流入电路10中的电阻R1和电感L1的并联电路的电流与电阻R1和电感L1的倒数比成正比地分流。电感L1的阻抗与频率成正比。因此,在低频区域中,电感L1是低阻抗,流过电感L1的电流比值大,并联电路整体的ESR小。另一方面,对于高频,由于电感L1是高阻抗,所以流过电阻R1的电流的比值大,并联电路整体的ESR升高。
因此,通过本并联电路的电阻R1的值和电感L1的值可以使高频区域的ESR特性变化。
另一方面,流过电路10的电阻R2和电容C1的并联电路的电流与电阻R2和电容C1的倒数比成正比地分流。电容C1的阻抗与频率成反比。因此,在高频区域中,电容C1是低阻抗,流过电容C1的电流比值大,并联电路整体的ESR小。另一方面,对于低频,由于电容C1是高阻抗,所以流过电阻R2的电流的比值大,并联电路整体的ESR升高。
因此,通过本并联电路的电阻R2的值和电容C1的值使低频区域的ESR特性变化。
由于电路20串联连接电感L2和电阻R4,所以ESR为R4,而与频率无关。
因此,在使用整个频率区域的测量值决定了电阻R4后,通过主要使用高频区域下的测量值最佳化电阻R1的值和电感L1的值;主要使用在低频区域下的测量值最佳化电阻R2和电容C1的值,从而可以使整个频率区域中ESR特性与实测值大致一致。
接着,说明使计算机执行电容器的等效模型的导出的程序。
参照图4,计算机100上连接了鼠标114、键盘116和显示器118。
计算机100包括:分别连接到总线120的CPU(Central Processing Unit)102、存储了送到操作***的程序等的ROM(Read Only Memory)104、下载所执行的程序用的和存储程序执行中的数据用的RAM(RandomAccess Memory)106、硬盘(HDD)108、CD-ROM(Compact Disc Read OnlyMemory)驱动器110。在CD-ROM驱动器110上安装了CD-ROM112。
计算机100通过由CPU102来执行导出等效电路模型的程序,从而执行图5所示的各个步骤的处理。
通常,程序存储到CD-ROM112等的存储介质上后流通,通过CD-ROM驱动器110等从记录介质中读出后暂时存储到硬盘108中。进一步,从硬盘108读出到RAM106上后,通过CPU102来执行。
参照图5,CPU102接收用户输入的等效电路模型(步骤S100)。用户从CD-ROM驱动器110读入存储在CD-ROM112中的等效电路模型,并使用键盘116和鼠标114在显示器118上构成等效电路模型。
接着,CPU102接收用户输入的等效电路模型的电阻R1、R2、电感L1和电容C1的初始值(步骤S102)。用户使用键盘116和鼠标114,输入电阻R1、R2、电感L1和电容C1的初始值。该初始值是进行后述的最佳化处理用的初始值,用户可任意决定。
进一步,CPU102接收用户输入的每个取样频率的ESR的测量值(步骤S104)。用户预先针对作为对象的电容器,对多个取样频率分别测量ESR,使用键盘116和鼠标114输入其测量值。ESR的测量值越多,等效电路模型的精度越高。
在来自用户的输入完成后,CPU102决定电阻R4的值(步骤S106)。若着眼于式(1)所示的阻抗计算式的实数部即ESR,则R4不依赖于ω。因此,可从取样频率和ESR测量值来计算电阻R4。
接着,CPU102对对应于蓄电部的电路10进行最佳化处理,以使得使用等效电路模型计算的ESR频率特性和实测的ESR频率特性大致一致。下面,描述最佳化处理。
CPU102与测量了ESR的取样频率对应,来计算等效电路模型的每个取样频率的ESR(步骤S108)。
接着,CPU102判断每个取样频率的ESR的测量值和计算值是否大致一致(步骤S110)。
在每个取样频率的ESR的测量值和计算值不大致一致的情况下(步骤S110中、否的情况下),CPU102改变等效电路模型的电阻R1、R2、电感L1和电容C1的值(步骤S112)。
下面,重复上述的步骤S108、S110、S112,直到步骤S110中每个取样频率的ESR的测量值和计算值大致一致。
在每个取样频率的ESR的测量值和计算值大致一致的情况下(步骤S110中、是的情况下),CPU102将这时的值作为等效电路模型的电阻R1、R2、电感L1和电容C1的值来决定(步骤S114)。
上面是最佳化处理。
之后,CPU102接收用户输入的规定频率的阻抗绝对值的测量值(步骤S116)。用户预先针对作为对象的电容器,测量一个预定频率的阻抗绝对值,并使用键盘116和鼠标114来输入。
这样,CPU102计算电感L2(步骤S118)。CPU102可以使用由上述步骤决定的电阻R1、R2、R4、电感L1和电容C1的值与规定频率的阻抗绝对值,从式(1)来计算电感L2。
最终,CPU102将电阻R1、R2、R4、电感L1、L2和电容C1的值输出到显示器118等中(步骤S120)。
通过上述步骤,可以导出作为对象的电容器的等效电路模型。
另外,作为改变电阻R1、R2、R4、电感L1、L2和电容C1的值直到与每个取样频率的ESR的测量值大致一致的方法的一例,有非线性最小二乘法。作为非线性最小二乘法的典型算法,已知有牛顿法、图案法和高斯-牛顿法等。
图6A是对ESR的频率特性进行比较的图。
图6B是对阻抗绝对值的频率特性进行比较的图。
参照图6A、图6B,在使用了基于本发明的实施方式1的等效电路模型的情况下,ESR的频率特性和阻抗绝对值的频率特性都可以与测量值大致一致。
也可使用:如图7A所示,由并联连接两个电路10的、相当于蓄电部的电路30构成的等效电路模型;和如图7B所示,由串联连接两个电路10的、相当于蓄电部的电路50构成的等效电路。
另外,作为存储程序的记录介质,并不限于CD-ROM、硬盘,也可以是在软盘、磁带、光盘(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))和IC卡(包含存储卡)、光卡、掩模型ROM、EPROM、EEPROM、闪速ROM等半导体存储器等上固定保存程序的介质。
[实施方式1的改进例]
参照图8,基于本发明的实施方式1的改进例的等效电路模型由对应于蓄电部的电路14和对应于端子部的电路20构成。
电路14由:串联连接了电阻R1和电感L1的并联电路与电阻R2和电容C1的并联电路的第一串联电路11、和串联连接了电阻R3和电容C2的第二串联电路12构成。第一串联电路11和第二串联电路12彼此并联连接。
电路20是串联连接了电感L2和电阻R4的电路。
图8所示的等效电路模型的阻抗计算式如式(2)那样。
IN044040
【式2】
实数部分:
虚数部分:
基于实施方式1的改进例的等效电路模型除了上述的ESR特性之外,对于作为电容器的特性之一的漏电流也可对应。该漏电流通过向电容器施加恒定的直流电压而使用电流法或电压法来进行测量。在图8的等效电路模型中,直流电流流过电阻R2和电感L1,所以在施加直流电压时,仅电阻R2作为电阻成份起作用。因此,在漏电流为I、施加的直流电压为V的情况下,可以通过R2=V/I来算出R2的值。
漏电流值通常小到几~几百μA,所以R2的值变大。因此,将第二串联电路12并联连接到第一串联电路11上。由此,可以使第一串联电路11和第二串联电路12分流流过电路14的电流,可以校正由于电阻R2的增加而变化的低频区域上的ESR值。
电路20串联连接电感L2和电阻R4,所以ESR为R4值,而与频率无关。
因此,在使用整个频率区域的测量值来决定了电阻R4后,通过主要使用高频区域上的测量值来最佳化电阻R1的值和电感L1的值;和主要使用低频区域上的测量值来最佳化电阻R2、R3的值和电容C1、C2的值,从而可在整个频率区域中使ESR特性与实测值大致一致。
接着,说明使计算机执行电容器的等效电路模型的导出的程序。
不重复进行基于本发明的实施方式1的改进例的计算机100的说明。
计算机100通过由CPU102来执行导出等效电路模型的程序,而执行图9所示的各步骤的处理。
参照图9,CPU102接收用户输入的等效电路模型(步骤S150)。用户从CD-ROM驱动器110读入存储在CD-ROM112上的等效电路模型,并使用键盘116和鼠标114在显示器118上构成等效电路模型。
接着,CPU102接收用户输入的等效电路模型的电阻R1、R2、R3、电感L1、电容C1、C2的初始值。用户使用键盘116和鼠标114,输入电阻R1、R2、R3、电感L1、电容C1、C2的初始值。该初始值是进行后述的最佳化处理用的初始值,用户可任意决定。CPU102在漏电流为I、所施加的直流电压为V时,通过R2=V/I来决定R2的值。
进一步,CPU102接收用户输入的每个取样频率的ESR的测量值(步骤S154)。用户预先这对作为对象的电容器,对多个取样频率分别测量ESR,使用键盘116和鼠标114来输入其测量值。ESR的测量数越多,等效电路模型的精度越高。
在来自用户的输入完成后,CPU102决定电阻R4的值(步骤S156)。若着眼于式(2)所示的阻抗计算式的实数部即ESR,则R4不依赖于ω。因此,可从取样频率和ESR测量值来计算电阻R4。
接着,CPU102对对应于蓄电部的电路14进行最佳化处理,以使得使用等效电路模型计算的ESR频率特性和实测的ESR频率特性大致一致。下面,描述最佳化处理。
CPU102与测量ESR的取样频率对应,来计算等效电路模型的每个取样频率的ESR(步骤S158)。
接着,CPU102判断每个取样频率的ESR的测量值和计算值是否大致一致(步骤S160)。
在每个取样频率的ESR的测量值和计算值不大致一致的情况下(步骤S160中否的情况下),CPU102改变等效电路模型的电阻R1、R3、电感L1和电容C1、C2的值(步骤S162)。
下面,重复上述的步骤S158、S160、S162,直到步骤S160中每个取样频率的ESR的测量值和计算值大致一致。
在每个取样频率的ESR的测量值和计算值大致一致的情况下(步骤S160中是的情况下),CPU102将这时的值作为等效电路模型的电阻R1、R3、电感L1和电容C1、C2的值来决定(步骤S164)。
上面是最佳化处理。
之后,CPU102接收用户输入的规定频率的阻抗绝对值的测量值(步骤S166)。用户预先针对作为对象的电容器,测量一个规定频率的阻抗绝对值,并使用键盘116和鼠标114来输入。
这样,CPU102计算电感L2(步骤S168)。CPU102可以使用由上述步骤决定的电阻R1、R2、R3、电感L1和电容C1的值与规定频率的阻抗绝对值,从式(2)来计算电感L2。
最终,CPU102将电阻R1、R2、R3、R4、电感L1、L2和电容C1、C2的值输出到显示器118等中(步骤S170)。
通过上述步骤,可以导出作为对象的电容器的等效电路模型。
图10A是对ESR的频率特性进行比较的图。
图10B是对阻抗绝对值的频率特性进行比较的图。
参照图10A、图10B,在使用了基于本发明的实施方式1的等效电路模型的情况下,ESR的频率特性和阻抗绝对值的频率特性都与测量值大致一致。
也可使用:如图11所示,将串联连接了电阻R5和电容C3的第三串联电路13并联连接到相当于图8的蓄电部的电路14上的、由相当于蓄电部的电路40构成的等效电路模型。
[实施方式2]
说明基于本发明的实施方式2的使计算机执行具有电容器的电路的电特性的仿真的程序。
图12A是电源去耦电路的结构图。
图12B是电源去耦电路的电路模型。
电源去耦电路是通常作为电源的滤声器使用的电路。图12A是由两个电容器构成的电源去耦电路。
图12B从图12A所示的电源去耦电路,使用图3所示的等效电路模型来构成电路模型。
对于执行处理的计算机100的详细说明上面进行了描述,所以不重复说明。
用户预先通过基于上述实施方式1的程序等,导出图12A所示的电容器204、206的等效电路模型。
参照图13,CPU102接收用户输入的电路的电路模型(步骤S200)。用户使用键盘116和鼠标114在显示器118中构成如图12B所示的电路模型。
接着,CPU102接收电路模型的各元件的常数值(步骤S202)。用户使用键盘116和鼠标114,输入图12B所示的电阻R41、R42、R43、电感L41、L42、电容C41、电阻R51、R52、R53、电感L51、L52、电容C51的值。
进一步,CPU102接收仿真的初始条件(步骤S204)。用户使用键盘116和鼠标114,将求出希望的电特性用的频率范围和输入信号波形等作为初始条件输入。
例如,在图12B中,在想要仿真从电源侧向负载侧的频率传送特性的情况下,将从电源侧施加的信号的频率范围作为初始条件输入。
CPU102通过所接收的电路模型和初始条件来计算电特性(步骤S206)。另外作为计算方法,已知基于基尔霍夫的法则的节点分析法。
之后,CPU102将通过计算得到的电特性输出到显示器118等上(步骤S208)。
另外,用户可以将由计算得到的电特性作为电子数据存储到硬盘108等中。
通过上述步骤,可以使用电容器的等效电路模型来仿真作为对象的电路的电特性。
[实施方式2的改进例]
图14A是电源去耦电路的结构图。
图14B是电源去耦电路的电路模型。
电源去耦电路是通常作为电源的滤声器使用的电路。图14A是由两个电容器构成的电源去耦电路。
图14B从图14A所示的电源去耦电路,使用图8所示的等效电路模型,来构成电路模型。
进行基于本发明的实施方式2的改进例的具有电容器的电路的仿真程序的流程图与上述的图13相同。
用户预先通过基于上述实施方式1的改进例的程序等,导出图14A所示的电容器204、206的等效电路模型。
参照图13,CPU102接收用户输入的电路的电路模型(步骤S200)。用户使用键盘116和鼠标114在显示器118中构成图14B所示的电路模型。
接着,CPU102接收电路模型的各元件的常数值(步骤S202)。用户使用键盘116和鼠标114,输入图14B所示的电阻R41、R42、R43、R44、电感L41、L42、电容C41、C42、电阻R51、R52、R53、R54、电感L51、L52、电容C51、C52的值。下面的步骤与上述的实施方式2相同,所以不重复说明。
[实施方式3]
说明基于本发明的实施方式3的设计电容器的方法。
作为一例,有在图12A所示的去耦电路中、在电容器204和电容器206之间产生并联共振的情况。因此,为了避免该并联共振,说明新设计电容器204的情况。
作为电容器的等效电路模型,采用图3所示的等效电路模型。
对于执行处理的计算机100的详细说明在上面描述了,所以不重复进行说明。
首先,用户用计算机执行图15所示的处理,来导出所希望的电容器特性。
参照图15,CPU102接收包含了用户输入的电容器的等效电路的电路的电路模型(步骤S300)。用户使用键盘116和鼠标114在显示器118上构成图12B所示的电路模型。
接着,CPU102接收电路模型的各元件的常数值(步骤S302)。用户使用键盘116和鼠标114,输入图12B所示的电阻R41、R42、R43、电感L41、L42、电容C41、电阻R51、R52、R53、电感L51、L52、电容C51的值。
进一步,CPU102接收用户输入的仿真的初始条件(步骤S304)。用户使用键盘116和鼠标114,将求出希望的电特性用的频率范围和输入信号波形等作为初始条件输入。例如,输入仿真来自电源侧的传送函数用的频率范围等。
接着,CPU102通过所接收的电路模型和初始条件计算电特性(步骤S306)。
之后,CPU102接收是否需要重新计算(步骤S308)。若所计算的电特性不是希望的电特性,则用户需要输入重新计算。
在需要重新计算的情况下(步骤S308中是的情况下),CPU102接收等效电路模型的电阻R41、R42、R43、电感L41、L42、电容C41的值的改变(步骤S310)。用户任意改变输入电阻R41、R42、R43、电感L41、L42、电容C41的值。
下面,重复上述步骤S306、S308、S310,直到步骤S308中不需要重新计算。
在得到了希望的电特性,不需要重新计算的情况下(步骤S308中否的情况下),用户决定电阻R41、R42、R43、电感L41、L42、电容C41的值来作为新的设计值(步骤S312)。
上面是最佳化处理。
通过由计算机来执行上述的处理,用户可以得到新的电容器的等效电路模型。
在对相当于图12B的存储部的电路70a、即对电阻R41、R42、电感L41、电容C41有改变的情况下,改变设计电容器的蓄电部。
另外,在对相当于图12B的端子部的电路80a、即对电阻R43、电感L42有改变的情况下,改变设计电容器的端子部。
如上,由于可特定设计改变需要的部位,所以可以进行高效的设计。
由于实际的端子部通常分为阳极部和阴极部,所以最好通过电磁场分析阳极部和阴极部的结构,可以进一步分离构成相当于端子部的电路的电阻R43、电感L42来进行设计。
另外,电磁场分析,已知使用计算机、由FDTD法和力矩(moment)法的算法来进行。
另外,设计变更后的新电容器可以通过执行本发明的实施方式1所示的程序而导出的等效电路模型,来确认电特性。
[实施方式4]
说明基于本发明的实施方式4的判断电容器是否合格的装置。
参照图16,判断电容器是否合格的装置包括微计算机100、鼠标114、键盘116、显示器118和测量部150。
微计算机100、鼠标114、键盘116、显示器118与上面进行的描述相同,所以不重复说明。
测量部150根据来自CPU102的指令,测量任意取样频率的ESR和阻抗绝对值,并将该测量数据传送到RAM106中。测量部150矢量运算施加交流电压波形和交流电流波形来测量ESR和阻抗绝对值,但由于是公知技术,所以不进行详细说明。
在本发明的实施方式4中,作为电容器的等效电路模型,采用图3所示的等效电路模型。
参照图17,CPU102接收用户输入的等效电路模型。用户使用键盘116和鼠标114来决定等效电路模型(步骤S400)。
CPU102接收对用户输入的决定后的等效电路模型的各元件的基准值和允许范围(步骤S402)。用户使用键盘116和鼠标114,输入电阻R1、R2、R3、电感L1、L2、电容C1的基准值和可判断为合格品的允许范围。
接着,测量部150根据来自CPU102的指令,对多个取样频率分别测量产品的ESR(步骤S404),并将该数据传送到RAM106中。
进一步,测量部150根据来自CPU102的指令,测量规定频率的产品的阻抗绝对值(步骤S406),并将该数据传送到RAM106中。
CPU102导出产品的等效电路模型(步骤S408)。该步骤与本发明的实施方式1的图5所示的步骤S106、S108、S110、S112、S114、S116、S118、S120相同,所以不重复进行详细说明。
之后,CPU102判断所导出的电阻R1、R2、R3、电感L1、L2、电容C1是否分别距基准值为允许范围内(步骤S410)。
在全部的值距基准值处于允许范围内的情况下(步骤S410中是的情况下),CPU102将该产品判断为“合格品”(步骤S412)。
另一方面,在其中一个值距基准值不在允许范围内的情况下(步骤S410中否的情况下),CPU102将该产品判断为“不合格产品”(步骤S414)。
如上,可以使用从每个取样频率的ESR导出的等效电路模型来判断产品是否合格。
另外,本发明的实施方式4中,说明了由具有测量部150的计算机100构成的装置,但是并不限于此,在用户测量了产品的ESR和阻抗绝对值后,也可对进行相同的处理的装置输入该数据。
[实施方式4的改进例]
判断电容器是否合格的装置在上述进行了描述,所以不重复同样的说明。
在本发明的实施方式4的改进例中,作为电容器的等效电路模型,采用图8所示的等效电路模型。
参照图18,CPU102接收用户输入的等效电路模型。用户使用键盘116和鼠标114来决定等效电路模型(步骤S450)。
进一步,CPU102接收针对用户输入的决定后的等效电路模型的各元素的基准值和允许范围(步骤S452)。用户使用键盘116和鼠标114,输入电阻R1、R2、R3、R4、电感L1、L2、电容C1、C2的基准值和可判断为合格品的允许范围。
接着,测量部150根据来自CPU102的指令,对多个取样频率分别测量产品的ESR(步骤S454),并将该数据传送到RAM106中。
进一步,测量部150根据来自CPU102的指令,测量规定频率的产品的阻抗绝对值(步骤S456),并将该数据传送到RAM106中。
CPU102导出产品的等效电路模型(步骤S458)。该步骤与本发明的实施方式1的改进例的图9所示的步骤S156、S158、S160、S162、S164、S166、S168、S170相同,所以不重复进行详细说明。
之后,CPU102判断所导出的电阻R1、R2、R3、R4、电感L1、L2、电容C1、C2是否分别距基准值为允许范围内(步骤S460)。
在全部的值距基准值处于允许范围内的情况下(步骤S460中是的情况下),CPU102将该产品判断为“合格产品”(步骤S462)。
另一方面,在其中一个值距基准值不在允许范围内的情况下(步骤S460中否的情况下),CPU102将该产品判断为“不合格产品”(步骤S414)。
如上,可以使用从每个取样频率的ESR导出的等效电路模型来判断产品是否合格。
虽然详细说明表示了本发明,但是其仅用于示例,并不作限定,应清楚理解本发明的精神和范围仅通过附加的权利要求的范围来限定。
Claims (25)
1.一种记录了等效电路模型的计算机可读记录介质,其中记录了根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,其特征在于,
所述等效电路模型具有:
对应于蓄电部的第一电路;
串联连接所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包括至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由:第一电阻、和并联连接于所述第一电阻的第一电感构成;
所述第二并联电路由:第二电阻、和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成。
2.根据权利要求1所述的记录了等效电路模型的计算机可读记录介质,其特征在于,所述第一电路由一个所述第一串联电路构成。
3.根据权利要求2所述的记录了等效电路模型的计算机可读记录介质,其特征在于,
所述第一电路进一步包含与所述第一串联电路并联连接的第二串联电路;
所述第二串联电路由第三电阻、和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成。
4.根据权利要求1所述的记录了等效电路模型的计算机可读记录介质,其特征在于,所述第二电路包括:
第二电感;和
串联连接于所述第二电感的第四电阻。
5.一种程序,其使计算机执行根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型的导出,其特征在于,
所述等效电路模型具有:
对应于蓄电部的第一电路;
串联连接到所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包括至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻、和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻、和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述程序使计算机执行:
接收所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的步骤;
最佳化构成所述第一电路的要素的各个值,以使得所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述测量阻抗的实数部分的频率特性一致。
6.根据权利要求5所述的使计算机执行用的程序,其特征在于,所述最佳化步骤由:使所述第一及第二电阻、所述电感和所述第一电容的各自值变化的第一步骤;
使用所述变化的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;
重复所述第一及第二步骤,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致的第三步骤构成。
7.根据权利要求5所述的使计算机执行用的程序,其特征在于,所述第一电路由一个所述第一串联电路、和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成;
所述最佳化步骤由:使所述第一、第二及第三电阻、所述电感和所述第一及第二电容各自的值变化的第一步骤;
使用所述变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;
重复所述第一和第二步骤,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致的第三步骤构成。
8.一种计算机可读记录介质,其特征在于,记录了权利要求5所述的程序。
9.一种程序,其中使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,使计算机执行具有所述蓄电元件的电路的电特性的仿真,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路,并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述程序使计算机执行:
接收包含了所述蓄电元件的等效电路模型的所述电路的电路模型的步骤;
接收仿真条件的步骤;
根据所述电路的电路模型和仿真条件,计算所述电特性的步骤;
输出所算出的电特性的步骤。
10.根据权利要求9所述的使计算机执行用的程序,其特征在于,
所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成。
11.一种计算机可读记录介质,其特征在于,记录了权利要求9所述的程序。
12.一种设计蓄电元件的方法,其中使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,以使具有所述蓄电元件的电路的电特性成为希望的电特性,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接所述第二电阻的第一电容构成;
所述方法由:
制作包含了所述蓄电元件的等效电路的所述电路的电路模型的步骤;
决定所述希望的电特性的步骤;
最佳化构成所述第一电路的要素各个值,以使得所述电路的电路模型的电特性与所述希望的电特性一致的步骤;
根据构成所述最佳化后的所述第一电路的要素的各自值,来制作所述蓄电元件的步骤、构成。
13.根据权利要求12所述的设计蓄电元件的方法,其特征在于,
所述最佳化步骤由:
使所述第一及第二电阻、所述电感和所述第一电容的各自值变化的第一步骤;
使用所述变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算所述电路的电路模型的电特性的第二步骤;
重复所述第一和第二步骤,直到所述计算出的电路的电路模型的电特性与所述希望的电特性一致的第三步骤构成。
14.根据权利要求12所述的设计蓄电元件的方法,其特征在于,所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成;
所述最佳化步骤由:
使所述第一、第二及第三电阻、所述电感和所述第一及第二电容各自值变化的第一步骤;
使用所述变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算所述电路的电路模型的电特性的第二步骤;
重复所述第一和第二步骤,直到所述计算出的电路的电路模型的电特性与所述希望的电特性一致的第三步骤、构成。
15.一种判断蓄电元件是否合格的方法,其中使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,来判断蓄电元件是否合格,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述方法由:
取得所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的步骤;
最佳化构成所述第一电路的要素各自的值,以使得所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述测量阻抗的实数部分的频率特性一致的步骤;
若所述最佳化后的构成所述第一电路的要素各自的值在预定的范围内,则将所述蓄电元件判断为合格品的步骤、构成。
16.根据权利要求15所述的判断蓄电元件是否合格的方法,其特征在于,所述最佳化步骤由:
使所述第一及第二电阻、所述电感和所述第一电容的各自值变化的第一步骤;
使用所述变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;
重复所述第一及第二步骤,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致的第三步骤、构成。
17.根据权利要求15所述的判断蓄电元件是否合格的方法,其特征在于,所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成;
所述最佳化步骤由:
使所述第一、第二及第三电阻、所述电感和所述第一及第二电容各自的值变化的第一步骤;
使用所述变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二步骤;
重复所述第一和第二步骤,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致的第三步骤、构成。
18.一种导出等效电路模型的装置,该蓄电元件的等效电路模型根据施加交流信号的频率,变化为使等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述装置包括:
接收所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的部位;和
最佳化构成所述第一电路的要素的各自值,以使得所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述测量阻抗的实数部分的频率特性一致的部位。
19.根据权利要求18所述的导出等效电路模型的装置,其特征在于,所述最佳化部位由:
使所述第一及第二电阻、所述电感和所述第一电容的各自值变化的第一部位;
使用所述变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;
第一部位和第二部位重复动作,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致。
20.根据权利要求18所述的导出等效电路模型的装置,其特征在于,
所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成;
所述最佳化部位由:
使所述第一、第二及第三电阻、所述电感和所述第一及第二电容的各自值变化的第一部位;
使用所述变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位构成;
第一部位和第二部位重复动作,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致。
21.一种仿真电特性的装置,其中使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,来仿真具有蓄电元件的电路的电特性,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述装置包括:
接收包含所述等效电路模型的所述电路的电路模型的部位;
接收仿真条件的部位;
根据所述电路的电路模型和仿真条件,来计算所述电特性的部位;
输出所述计算出的电特性的部位。
22.根据权利要求21所述的仿真电特性的装置,其特征在于,
所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成。
23.一种判断蓄电元件是否合格的装置,其中使用根据施加交流信号的频率、变化为等效阻抗的实数部与测量阻抗的实数部一致的蓄电元件的等效电路模型,来判断蓄电元件是否合格,其特征在于,
所述等效电路模型包括:对应于蓄电部的第一电路;和串联连接于所述第一电路并对应于端子部的第二电路;
所述第一电路包含至少一个串联连接了第一并联电路和第二并联电路的第一串联电路;
所述第一并联电路由第一电阻和并联连接于所述第一电阻的电感构成;
所述第二并联电路由第二电阻和并联连接于所述第二电阻的第一电容构成;
所述装置包括:
取得所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性的部位;
最佳化构成所述第一电路的要素的各自的值,以使得所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述测量阻抗的实数部分的频率特性一致的部位;
若构成所述最佳化后的所述第一电路的要素的各个值为预定的范围内,则判断为合格品的部位。
24.根据权利要求23所述的判断蓄电元件是否合格的装置,其特征在于,
所述最佳化部位由:
使所述第一及第二电阻、所述电感和所述第一电容的各自值变化的第一部位;
使用所述变化后的第一及第二电阻、电感和第一电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位、构成;
第一部位和第二部位重复动作,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致。
25.根据权利要求23所述的判断蓄电元件是否合格的装置,其特征在于,
所述第一电路由一个所述第一串联电路和并联连接于所述第一串联电路的第二串联电路构成;
所述第二串联电路由第三电阻和串联连接于所述第三电阻的第二电容构成;
所述最佳化部位由:
使所述第一、第二及第三电阻、所述电感和所述第一及第二电容的各自值变化的第一部位;
使用所述变化后的第一、第二及第三电阻、电感和第一及第二电容的值来计算所述等效电路模型的等效阻抗的实数部分的频率特性的第二部位构成;
第一部位和第二部位重复动作,直到所述计算出的等效阻抗的实数部分的频率特性与所述蓄电元件的测量阻抗的实数部分的频率特性一致。
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