等效電路的案例
干貨 | 常見電子元器件等效電路匯總
電子元器件的等效電路對電路分析非常有用，可以幫助理解該元器件在電路中的工作原理，可以深入了解該元器件的相關(guān)特性。
貼片電容器等效電路
下圖所示是貼片電容器的等效電路。
從等效電路可以看出，電容器除電容外還有寄生電感L和寄生電阻R，盡管L值和R值都很小，但是在工作頻率很高時電感會起作用，電感L與電容C構(gòu)成一個LC串聯(lián)諧振電路。
有引腳電容器等效電路
下圖所示是有引腳電容器的等效電路。
電化學(xué)阻抗譜測試技術(shù)：簡要回顧和挑戰(zhàn) | 用阻抗譜測試鎂合金腐蝕速率？
[典型EIS譜圖和等效電路]
EIS 數(shù)據(jù)通常以Nyquist曲線的形式呈現(xiàn)，其中虛阻抗分量 (Z″) 與實(shí)阻抗分量 (Z′) 在每個激勵頻率下進(jìn)行對比。Bode曲線顯示阻抗模量的對數(shù) |Z| 和相位角 (θ) 作為應(yīng)用頻率范圍的對數(shù)的函數(shù)。為了將頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為腐蝕特性（例如電阻和阻抗），通過將EIS結(jié)果擬合到一個等效電路中進(jìn)行建模，該電路由電阻(R)、電容(C)或恒相元件(CPE)、電感(L)和Warburg阻抗(W)串聯(lián)或并聯(lián)組成。Mg/Mg合金的典型阻抗譜和用于擬合EIS實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的等效電路如圖1所示。
圖1. Nyquist 和 Bode 曲線的典型形狀以及常用的等效電路來描述Mg腐蝕過程。(a)簡單Randles等效電路，(b)用恒定相位元件修飾的Randles等效電路，(c)用半無限Warburg擴(kuò)散阻抗元件修飾的Randles等效電路，(d)用電感和電阻修飾的Randles等效電路，(e)具有兩個時間常數(shù)的等效電路，(f)具有三個時間常數(shù)的等效電路。
[用EIS測定Mg腐蝕速率]
理論上，EIS得到的R值可以用公式(1)所示的Stern-Geary關(guān)系來計(jì)算鎂合金的腐蝕速率，從而確定瞬時腐蝕速率:
icorr=B/R (1)
其中 B 取決于陽極的 Tafel 斜率 (βa) 和陰極的 Tafel 斜率 (βa 和 βc)。
展開 有了這10種方法，分析任何復(fù)雜電路都超簡單！
例7．畫出圖18的等效電路。
方案一：選取A—R2—R3—C—B為一條獨(dú)立支路，A—R1—R5—B為另一條獨(dú)立支路，剩余電阻R4接在D、C之間，如圖19所示。
方案二：選取A—R1—D—R4—C—B為一條獨(dú)立支路，再分別安排R2、R3和R5，的位置，構(gòu)成等效電路圖20。
方案三：選取A—R2—R3—C—R4—D—R5—B為一條獨(dú)立支路，再把R1接到AD之間，導(dǎo)線接在C、B之間，如圖21所示，結(jié)果仍無法直觀判斷電阻的串并聯(lián)關(guān)系，所以選取獨(dú)立支路時一定要將無阻導(dǎo)線包含進(jìn)去。
09
節(jié)點(diǎn)跨接法
將已知電路中各節(jié)點(diǎn)編號，按電勢由高到低的順序依次用1、2、3……數(shù)碼標(biāo)出來(接于電源正極的節(jié)點(diǎn)電勢最高，接于電源負(fù)極的節(jié)點(diǎn)電勢最低，等電勢的節(jié)點(diǎn)用同一數(shù)碼，并合并為一點(diǎn))。然后按電勢的高低將各節(jié)點(diǎn)重新排布，再將各元件跨接到相對應(yīng)的兩節(jié)點(diǎn)之間，即可畫出等效電路。
例8．畫出圖22所示的等效電路。
解：節(jié)點(diǎn)編號：如圖22中所示。
節(jié)點(diǎn)排列：將1、23節(jié)點(diǎn)依次間隔地排列在一條直線上，如圖23。
元件歸位：對照圖22，將R1、R2、R3、R4分別跨接在排列好的1、2得等效電路如圖24。
10
電表摘補(bǔ)法
若復(fù)雜的電路接有電表，在不計(jì)電流表A和電壓表V的內(nèi)阻影響時，由于電流表內(nèi)阻為零，可摘去用一根無阻導(dǎo)線代替；由于電壓表內(nèi)阻極大，可摘去視為開路。用上述方法畫出等效電 搞清連接關(guān)系后，再把電表補(bǔ)到電路對應(yīng)的位置上。
例9．如圖25的電路中，電表內(nèi)阻的影響忽略不計(jì)，試畫出它的等效電路。
解：先將電流表去，用一根導(dǎo)線代摘替，再摘去電壓表視為開路，得圖26。
展開 10種復(fù)雜電路分析方法，每一個都是資深工程師的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)！
電路問題計(jì)算的先決條件是正確識別電路，搞清楚各部分之間的連接關(guān)系。對較復(fù)雜的電路應(yīng)先將原電路簡化為等效電路，以便分析和計(jì)算。
識別電路的方法很多，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)例介紹十種方法。
01
特征識別法
串并聯(lián)電路的特征是：串聯(lián)電路中電流不分叉，各點(diǎn)電勢逐次降低，并聯(lián)電路中電流分叉，各支路兩端分別是等電勢，兩端之間等電壓。根據(jù)串并聯(lián)電路的特征識別電路是簡化電路的一種最基本的方法。
舉例：試畫出圖 1 所示的等效電路。
解：設(shè)電流由 A 端流入，在 a 點(diǎn)分叉，b 點(diǎn)匯合，由 B 端流出。支路 a—R1—b 和 a—R2—R3(R4)—b 各點(diǎn)電勢逐次降低，兩條支路的 a、b 兩點(diǎn)之間電壓相等，故知 R3 和 R4 并聯(lián)后與 R2 串聯(lián)，再與 R1 并聯(lián)，等效電路如圖 2 所示。
02
伸縮翻轉(zhuǎn)法
在實(shí)驗(yàn)室接電路時常常可以這樣操作，無阻導(dǎo)線可以延長或縮短，也可以翻過來轉(zhuǎn)過去，或?qū)⒁恢贩絼e處，翻轉(zhuǎn)時支路的兩端保持不動；導(dǎo)線也可以從其所在節(jié)點(diǎn)上沿其它導(dǎo)線滑動，但不能越過元件。這樣就提供了簡化電路的一種方法，我們把這種方法稱為伸縮翻轉(zhuǎn)法。
舉例：畫出圖 3 的等效電路。
解：先將連接 a、c 節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線縮短，并把連接 b、d 節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線伸長翻轉(zhuǎn)到 R3—C—R4 支路外邊去，如圖 4。
再把連接 a、c節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線縮成一點(diǎn)，把連接 b、d 節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)線也縮成一點(diǎn)，并把 R5 連到節(jié)點(diǎn) d 的導(dǎo)線伸長線上(圖 5)。
展開 
光收發(fā)器信號完整性分析（包含封裝效應(yīng)）-AEDT-INTERCONNECT互操作性
該文件的數(shù)據(jù)由AEDT接收器電路中的“I_PD”元件（它是一個分段線性電流源）讀取。讀取的文件由該元件的PWLFILE屬性指定。
電等效模型
調(diào)制器和光電探測器等光電元件的負(fù)載效應(yīng)可以通過等效電路建模。這些電路通常由電阻、電容、電感和二極管等基本電子元件組成。這些元件的數(shù)值可以通過仿真計(jì)算得出，也可以從實(shí)驗(yàn)測量中提取。
在本工作流程中，調(diào)制器和光電探測器使用相對簡單的等效電路來表示這些器件的電阻和電容。根據(jù)器件設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)，可以使用包含其他寄生電效應(yīng)的更詳細(xì)的等效電路。
進(jìn)一步研究模型
多通道仿真
通過復(fù)制本例中使用的元件，可以擴(kuò)展此工作流程以包含多個通道。每個通道將有單獨(dú)的文本文件用于在AEDT和INTERCONNECT之間傳輸信號，并且每個電路中都有單獨(dú)的對應(yīng)元件用于導(dǎo)出/導(dǎo)入信號。
Ansys軟件試用申請，歡迎聯(lián)系摩爾芯創(chuàng)。
參考文獻(xiàn)
Signal Integrity Analysis in a Co-packaged Optics System using RaptorX-Spectre-INTERCONNECT InteropThermally aware photonic circuit simulation of a WDM transceiver – Icepak integrationLayout-aware statistical yield analysis – WDM transceiverWavelength division multiplexing
展開 干貨 | 十種常見復(fù)雜電路分析方法
電路問題計(jì)算的先決條件是正確識別電路，搞清楚各部分之間的連接關(guān)系。對較復(fù)雜的電路應(yīng)先將原電路簡化為等效電路，以便分析和計(jì)算。
識別電路的方法很多，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)例介紹十種方法。
特征識別法
串并聯(lián)電路的特征是：串聯(lián)電路中電流不分叉，各點(diǎn)電勢逐次降低，并聯(lián)電路中電流分叉，各支路兩端分別是等電勢，兩端之間等電壓。
根據(jù)串并聯(lián)電路的特征識別電路是簡化電路的一種最基本的方法。
舉例：試畫出圖 1 所示的等效電路。
解：設(shè)電流由 A 端流入，在 a 點(diǎn)分叉，b 點(diǎn)匯合，由 B 端流出。支路 a—R1—b 和 a—R2—R3(R4)—b 各點(diǎn)電勢逐次降低，兩條支路的 a、b 兩點(diǎn)之間電壓相等，故知 R3 和 R4 并聯(lián)后與 R2 串聯(lián)，再與 R1 并聯(lián)，等效電路如圖 2 所示。
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電路問題計(jì)算的先決條件是正確識別電路，搞清楚各部分之間的連接關(guān)系。對較復(fù)雜的電路應(yīng)先將原電路簡化為等效電路，以便分析和計(jì)算。
識別電路的方法很多，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)例介紹十種方法。
特征識別法
串并聯(lián)電路的特征是：串聯(lián)電路中電流不分叉，各點(diǎn)電勢逐次降低，并聯(lián)電路中電流分叉，各支路兩端分別是等電勢，兩端之間等電壓。根據(jù)串并聯(lián)電路的特征識別電路是簡化電路的一種最基本的方法。
經(jīng)緯恒潤熱管理解決方案
? 三電系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)
電芯電熱耦合模型搭建，根據(jù)應(yīng)用場景選擇不同的等效電路，進(jìn)行電芯充放電特性試驗(yàn)，擬合獲得等效電路配置參數(shù)，搭建電模型。根據(jù)電芯實(shí)際物理結(jié)構(gòu)、各層材料屬性搭建電芯熱模型。電熱耦合模型可考慮電芯放電倍率、放電深度和溫度對產(chǎn)熱的影響。電芯等效電路模型有NTG等效電路、NTG分布式和NREL等效電路模型，不同的等效電路模型，對應(yīng)不同的試驗(yàn)方案。
基于熱電耦合模型，可快速完成各種駕駛循環(huán)工況和設(shè)計(jì)工況下整車電池包熱管理分析，指導(dǎo)電池包散熱方案設(shè)計(jì)。基于NREL半經(jīng)驗(yàn)壽命模型，對整車電池包各電芯健康狀態(tài)變化進(jìn)行評估。根據(jù)熱失控過程的模擬，指導(dǎo)散熱方案和熱擴(kuò)展抑制方案設(shè)計(jì)。
創(chuàng)建電機(jī)電控產(chǎn)熱模型，搭建完整的電機(jī)、電控?zé)崃黢詈戏治瞿Ｐ停鶕?jù)熱分析溫度場結(jié)果，進(jìn)行散熱方案設(shè)計(jì)，如電機(jī)冷卻水套優(yōu)化、控制器水冷風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等。
整車熱管理系統(tǒng)HIL測試
對熱管理系統(tǒng)模型進(jìn)行實(shí)時化，以FMU的形式導(dǎo)入NI、Concurrent、Higale等仿真機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)HIL層級的仿真測試。
應(yīng)用&案例
經(jīng)緯恒潤已幫助多家主機(jī)廠、零部件供應(yīng)商，基于模型進(jìn)行熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型優(yōu)化、多學(xué)科集成優(yōu)化以及零部件級散熱方案設(shè)計(jì)。
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展開 資深工程師總結(jié)10種復(fù)雜電路分析方法
電路問題計(jì)算的先決條件是正確識別電路，搞清楚各部分之間的連接關(guān)系。對較復(fù)雜的電路應(yīng)先將原電路簡化為等效電路，以便分析和計(jì)算。
重磅！牛人居然把功率MOS剖析成這樣，很難得的資料！
功率MOSFET的正向?qū)?em>等效電路
（1）：等效電路
（2）：說明：
功率 MOSFET 正向?qū)〞r可用一電阻等效，該電阻與溫度有關(guān)，溫度升高，該電阻變大；它還與門極驅(qū)動電壓的大小有關(guān)，驅(qū)動電壓升高，該電阻變小。詳細(xì)的關(guān)系曲線可從制造商的手冊中獲得。
功率MOSFET的反向?qū)?em>等效電路（1）
（1）：等效電路（門極不加控制）
（2）：說明：
即內(nèi)部二極管的等效電路，可用一電壓降等效，此二極管為MOSFET 的體二極管，多數(shù)情況下，因其特性很差，要避免使用。
展開 Ansys空心杯電機(jī)仿真方案
-把3D模型沿Z軸切割，可得如下空心杯2D模型，設(shè)置合適的模型深度和等效材料特性，并對繞組重新進(jìn)行分相后，也可以仿真空心杯電機(jī)的特性，仿真速度遠(yuǎn)快于3D模型。
空心杯電機(jī)等效電路模型提取
采用對有限元模型的定子電流和轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行遍歷的方式，基于高精度的有限元仿真提取出空心杯電機(jī)的精確等效電路模型，然后可在TwinBuilder中利用該等效電路模型搭建外部的控制電路和控制算法，從而既保證仿真精度，又保證仿真速度。
-把繞組的激勵類型設(shè)置為外部External，并設(shè)置繞組初始電流為0。
-插入一個Maxwell外電路激勵。
-在外電路激勵圖中加上三相繞組部件ECE3_Model，旋轉(zhuǎn)部件ECER_Model和地GND部件。
展開 
干貨 | 牛人居然把功率MOS剖析成這樣，很難得的資料！
功率MOSFET的正向?qū)?em>等效電路
（1）：等效電路
（2）：說明：
功率 MOSFET 正向?qū)〞r可用一電阻等效，該電阻與溫度有關(guān)，溫度升高，該電阻變大；它還與門極驅(qū)動電壓的大小有關(guān)，驅(qū)動電壓升高，該電阻變小。詳細(xì)的關(guān)系曲線可從制造商的手冊中獲得。
功率MOSFET的反向?qū)?em>等效電路（1）
（1）：等效電路（門極不加控制）
（2）：說明：
即內(nèi)部二極管的等效電路，可用一電壓降等效，此二極管為MOSFET 的體二極管，多數(shù)情況下，因其特性很差，要避免使用。
功率MOSFET的反向?qū)?em>等效電路（2）
（1）：等效電路（門極加控制）
（2）：說明：
功率 MOSFET 在門級控制下的反向?qū)ǎ部捎靡浑娮?em>等效，該電阻與溫度有關(guān)，溫度升高，該電阻變大；它還與門極驅(qū)動電壓的大小有關(guān)，驅(qū)動電壓升高，該電阻變小。詳細(xì)的關(guān)系曲線可從制造商的手冊中獲得。此工作狀態(tài)稱為MOSFET 的同步整流工作，是低壓大電流輸出開關(guān)電源中非常重要的一種工作狀態(tài)。
展開 Comsol基于場路耦合的三相電力變壓器電磁場計(jì)算
1.2 場路耦合電路方程
如圖1所示等效電路模型即為用于場路耦合計(jì)算的繞組回路的等效電路。
圖1. 場路耦合的等效電路模型
電路分析中，因?yàn)槔@組中渦流的影響很小，可將其忽略，則等效電路的電路方程可表示為：
為建立電路和場耦合的聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可以用繞組所交鏈的磁鏈的變化率來表示繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：
渦流計(jì)算中，繞組的磁鏈可表示為：
將上面2個公式并進(jìn)行離散，得到：
Ps:因不法商家瘋狂盜取本公眾號截圖，對工作室造成了不良影響，因此文章選圖皆做水印處理，為此給大家?guī)聿槐憔凑堈徑狻?2. 物理模型
由于變壓器內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分結(jié)構(gòu)尺寸相差懸殊，在滿足電磁場求解精度的前提下，為了合理簡化求解過程，以滿足計(jì)算機(jī)工作限度，在場路耦合的電磁計(jì)算中對變壓器模型作出以下基本假設(shè)：
（1）由于計(jì)算條件的限制，近似認(rèn)為變壓器結(jié)構(gòu)件的材料均勻，各向同性；
（2）將變壓器原邊繞組和副邊繞組等效為圓筒狀；
（3）變壓器三相鐵芯繞組完全對稱，變壓器內(nèi)部繞組中心處連線縱向軸面前后對稱，左右對稱；
（4）基于電磁感應(yīng)原理工作的變壓器，其電磁關(guān)系主要由鐵芯和繞組決定，忽略變壓器內(nèi)夾件、拉板等其他結(jié)構(gòu)件的影響，只保留變壓器的鐵芯和繞組。具體計(jì)算模型和材料參數(shù)如圖2和3所示。
圖2. 計(jì)算模型
圖3. 材料參數(shù)設(shè)置
3. 物理場邊界條件
基于場路耦合數(shù)學(xué)模型對變壓器運(yùn)行在額定工況時的內(nèi)部電氣量變化和內(nèi)部磁場分布情況進(jìn)行仿真計(jì)算，分析變壓器內(nèi)部電磁性能規(guī)律。物理場邊界條件及場路耦合模型設(shè)置如圖4所示，網(wǎng)格剖分及質(zhì)量分布如圖5所示。
圖4. 物理場邊界條件及場路耦合模型
圖5.
展開 Ansoft產(chǎn)品 > Q3D Extractor
新的設(shè)計(jì)環(huán)境將實(shí)現(xiàn)3D RLC參數(shù)提取所需的電磁場仿真功能無縫集成，并自動產(chǎn)生等效電路模型。設(shè)計(jì)者可以利用這種基于電磁場的等效電路模型準(zhǔn)確完成如串?dāng)_、地反彈、延時、振鈴、反射等問題的信號完整性分析。
Q3D提取器的優(yōu)勢包括：
* 電容、直流電感/電阻、交流電感/電阻快速計(jì)算
* RLC參數(shù)的SPICE模型輸出（包括網(wǎng)表文件和等效電路），支持HSpice(r), PSpice(r), Ansoft Designer, Nexxim 和SIMPLORER(r).
* Cadence DML文件、IBIS .PKG文件輸出
* Ansoft新一代平臺結(jié)構(gòu)，Windows風(fēng)格界面
* 與Ansoft Designer和Nexxim動態(tài)連接
* 全參數(shù)化設(shè)計(jì)，包括參數(shù)掃描、靈敏度分析、統(tǒng)計(jì)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
* 用戶化定制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)和模型庫
* 標(biāo)準(zhǔn)腳本語言（Visual Basic?）
* 導(dǎo)體上AC、DC電流分布及面電荷分布顯示
* 真正基于ACIS內(nèi)核的3D建模工具
* 利用AnsoftLinks?輸入Cadence, Mentor, Graphics, Synopsys 或 Zuken的設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)
來自Ansoft中國
展開 直通管電聲類比模型
最簡單的模型
（為簡化討論，以下討論均未考慮管內(nèi)摩擦和輻射聲阻Rm）
通常來說，可以認(rèn)為聲質(zhì)量
其中p為空氣密度，lx為管長，S為管截面積
轉(zhuǎn)換為阻抗型等效電路模型，見下圖
不同模型適用范圍
由于模型是建立在一定公式簡化的基礎(chǔ)上的，管長和聲波長度之比對等效電路模型有效性會產(chǎn)生比較明顯的影響。 不同前提下的模型誤差也是不一樣的。
具體可以參考下面的圖表
其中CA為等效聲容
c為聲速
末端修正
以上討論均未考慮管出入開口對聲負(fù)載的影響
僅討論出口無限大障板的末端修正，接近倒相管的應(yīng)用
其類比的附加質(zhì)量（未考慮輻射聲阻Rm）
其中a是管半徑
包含末端修正的近似等效電路模型
以上末端修正模型成立的前提條件是管的直徑遠(yuǎn)小于聲波波長，否則需要另外探討，比如采用聲學(xué)有限元/聲學(xué)邊界元等工具進(jìn)行分析。
而且該模型只適用于小信號的激勵。如果風(fēng)速過大，將導(dǎo)致湍流，從而會存在強(qiáng)烈非線性，使得模型失效。 任何一個模型都有其適用的范圍。
展開 