阻抗計算
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-11-30
阻抗計算的視頻教程
Comsol電磁諧振式中繼無線傳能仿真
LC諧振頻率參數(shù)設(shè)置 3. comsol6.3利茲線圈設(shè)置、線圈阻抗計算 4. 無中繼線圈仿真 5. 加中繼線圈提高傳輸距離仿真 6. 后處理視在功率、有功功率、效率的提取及分析
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多導(dǎo)體系統(tǒng)及功率器件寄生參數(shù)計算與電路分析應(yīng)用
多導(dǎo)體系統(tǒng)及功率器件寄生參數(shù)計算與電路分析應(yīng)用會議包括 1.基于SimLab PE的導(dǎo)體阻抗參數(shù)計算； 2.基于PSIM的功率器件電路建模與分析應(yīng)用。點(diǎn)擊參會
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ABAQUS案例—ABAQUS中聲固耦合、聲輻射分析方法精講
聲學(xué)無限單元計算公式與聲輻射阻抗邊界的計算有幾個關(guān)鍵的區(qū)別：無限單元采用更高階的差值函數(shù)，而聲輻射邊界則采用一階差值函數(shù)。雖然無限元計算每個單元的花費(fèi)更高，但是無限單元的要比阻抗邊界精確很多，因此通過減小無限元的單元規(guī)模，從而可以大大的降低結(jié)構(gòu)總的計算時間。 本案例即是講解無限元單元法在模擬噪聲分析中的應(yīng)用。
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阻抗計算的實(shí)例教程
微帶線特性阻抗由導(dǎo)線的厚度、寬度、基材厚度及介電常數(shù)決定。主要用于雙層和多層板。
下面看幾種不同類型阻抗圖：
一、差分阻抗
參考地平面同單端阻抗一樣，唯一的差別是線寬線距也要調(diào)整有要求
二、特性阻抗(單端阻抗）
針對很多線做阻抗，只有下面有地平面，參照最接近的地層做，如果是內(nèi)層的線則要參考最接近的2層地平面做。
三、共面阻抗（共面差分和共面特性）
3.1共面差分
共面差分周圍有均勻的銅皮圍著，銅皮到阻抗線距離一致，且銅皮上有成排via孔，共面差分阻抗線下面和周邊都有地平面。
3.2共面特性
介紹了這么多，大家對PCB的阻抗是否有點(diǎn)一些認(rèn)識，阿昆大概總結(jié)下：
0、阻抗的作用是為了保證信號傳輸?shù)耐暾裕_保信號從A點(diǎn)可以完整傳到B點(diǎn)，不會變形失真。
1、阻抗主要是針對高速信號作的要求。
2、不同信號阻抗值不一樣，由PCB設(shè)計工程師結(jié)合方案要求確認(rèn)。
3、阻抗值受PCB非常多的因素影響。
4、阻抗值是通過專業(yè)的阻抗計算軟件，結(jié)合阻抗類型、線寬、線距、板材、疊層、板厚、介質(zhì)等因素進(jìn)行綜合計算。
5、板廠通過設(shè)備如阻抗測試儀測試最終阻抗
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阻抗計算工具介紹
板廠通常用的阻抗計算工具軟件是Polar SI9000,.但這里給大家推薦一款阻抗介紹更方便的集成工具，其實(shí)也和Polar SI9000，但作了漢化，也更好用。這就是PCB的DFM評審工具中自帶的功能。
展開 超導(dǎo)限流器具有兩個基本特征：一是在電網(wǎng)正常運(yùn)行時呈現(xiàn)出很低的阻抗，不會對輸電質(zhì)量和輸電損耗產(chǎn)生顯著的不利影響；二是在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時呈現(xiàn)較高的暫態(tài)阻抗，從而達(dá)到抑制短路電流幅值的作用。
單相飽和鐵心型超導(dǎo)限流器原理示意圖
限流器研制廠家往往通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行限流阻抗測試，成本較高；而采用仿真的方式能夠顯著節(jié)約成本、縮短研發(fā)周期，并可靈活改變限流器模型參數(shù)、激勵參數(shù)，快速優(yōu)化設(shè)計方案。
本次仿真計算的某型號超導(dǎo)限流器模型主要包括鐵心、直流繞組和交流繞組。其中，鐵心采用非線性材料，相應(yīng)的BH曲線如圖所示。由于限流器模型具備對稱性，所以采用1/2模型進(jìn)行超導(dǎo)限流器穩(wěn)態(tài)和限流態(tài)仿真計算，可以極大降低仿真計算的工作量。
鐵心BH曲線
1 穩(wěn)態(tài)阻抗計算
Calculation of steady-state
穩(wěn)態(tài)阻抗是限流器帶直流正常運(yùn)行時表現(xiàn)出來的阻抗。此時，交流電流為額定電流附近，直流勵磁使鐵心充分飽和，限流器表現(xiàn)為低阻抗狀態(tài)。
首先，給出了限流器在穩(wěn)態(tài)時交流繞組的電流波形和電壓波形，并與主流商業(yè)軟件計算結(jié)果對比，兩者變化趨勢一致，吻合度較高，而且在0.1s時電流波形已基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。
電流波形對比圖
電壓波形對比圖
同時，給出了限流器鐵心在電流波形穩(wěn)定后、0.14s時刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度云圖和矢量圖，鐵心處于深度飽和狀態(tài)。
阻抗計算以電壓和電流有效值的比值來表征，即
其中，Vm、Im是限流器兩端電壓、電流有效值。穩(wěn)態(tài)阻抗的計算結(jié)果與商軟誤差在1%以內(nèi)。穩(wěn)態(tài)阻抗較小，對整個輸配電系統(tǒng)影響很小。
展開 算法如下：負(fù)載損耗=最大的一對繞組的電阻損耗+附加損耗
附加損耗=繞組渦流損耗+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗
阻抗電壓：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即uz=(Uz/U1n)*100%
匝電勢：u=4.44*f*B*At,V
其中：B—鐵心中的磁密，TAt—鐵心有效截面積，平方米
可以轉(zhuǎn)化為變壓器設(shè)計計算常用的公式：
當(dāng)f=50Hz時：u=B*At/450*10^5,V
當(dāng)f=60Hz時：u=B*At/375*10^5,V
如果你已知道相電壓和匝數(shù)，匝電勢等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計算-變壓器的空載損耗組成。
空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計，因此，空載損耗基本上就是鐵損。
影響變壓器空載損耗鐵損的因素很多，以數(shù)學(xué)式表示，則式中
Pn、Pw——表示磁滯損耗和渦流損耗kn、kw——常數(shù)
f——變壓器外施電壓的頻率赫
Bm——鐵芯中最大磁通密度韋/米2
n——什捷因麥茲常數(shù)，對常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=(1.0～1.6)韋/米2時，n≈2，對目前使用的方向性硅鋼片，取2．5～3．5。
根據(jù)變壓器的理論分析，假定初級感應(yīng)電勢為E1（伏），則：E1=KfBm（2）
K為比例常數(shù)，由初級匝數(shù)及鐵芯截面積而定，則鐵損為：
由于初級漏阻抗壓降很小，若忽略不計，
E1=U1（4）
可見，變壓器空載損耗鐵損與外施電壓有很大關(guān)系如果電壓V為一定值，則變壓器空載損耗鐵損不變，（因?yàn)閒不變），又因?yàn)檎＿\(yùn)行時U1=U1N，故空載損耗又稱不變損耗。如果電壓波動，則空載損耗即變化。
展開 五、空載損耗、負(fù)載損耗、阻抗電壓的計算
空載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時，所消耗的有功功率稱空載損耗。
算法如下：空載損耗=空載損耗工藝系數(shù)×單位損耗×鐵心
負(fù)載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流時所消耗的有功功率稱為負(fù)載損耗。
算法如下：負(fù)載損耗=最大的一對繞組的電阻損耗+附加損耗
附加損耗=繞組渦流損耗+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗
阻抗電壓：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。
展開 五、空載損耗、負(fù)載損耗、阻抗電壓的計算
空載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時，所消耗的有功功率稱空載損耗。
算法如下：空載損耗=空載損耗工藝系數(shù)×單位損耗×鐵心
負(fù)載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流時所消耗的有功功率稱為負(fù)載損耗。
算法如下：負(fù)載損耗=最大的一對繞組的電阻損耗+附加損耗
附加損耗=繞組渦流損耗+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗
阻抗電壓：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即uz=(Uz/U1n)*100%
匝電勢：u=4.44*f*B*At,V
其中：B—鐵心中的磁密，TAt—鐵心有效截面積，平方米
可以轉(zhuǎn)化為變壓器設(shè)計計算常用的公式：
當(dāng)f=50Hz時：u=B*At/450*10^5,V
當(dāng)f=60Hz時：u=B*At/375*10^5,V
如果你已知道相電壓和匝數(shù)，匝電勢等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計算-變壓器的空載損耗組成。
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阻抗計算的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
阻抗計算的最新內(nèi)容
只有粗略的解析公式或經(jīng)驗(yàn)公式可
用于計算阻抗，因此設(shè)計階段需要借助計算機(jī)仿真或測量。
軟件內(nèi)置涵蓋多孔吸聲材料、纖維復(fù)合材料、彈性體等 120 + 類材料的聲學(xué)特性數(shù)據(jù)庫，支持自定義材料參數(shù)擬合，結(jié)合 1D/2D/3D 多維度單元庫（含無限元、邊界元、周期性結(jié)構(gòu)單元），可高效處理復(fù)雜邊界條件（如非均勻聲場、運(yùn)動邊界、聲阻抗邊界），計算精度滿足 ISO 3744/3745 等國際聲學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)要求。
阻抗計算以電壓和電流有效值的比值來表征，即
其中，Vm、Im是限流器兩端電壓、電流有效值。穩(wěn)態(tài)阻抗的計算結(jié)果與商軟誤差在1%以內(nèi)。穩(wěn)態(tài)阻抗較小，對整個輸配電系統(tǒng)影響很小。
【基本概念】
1 號筒（horn）
（電聲詞典）它亦稱“喇叭（筒）”。截面積在長度方向逐漸變化的聲管。用于改進(jìn)振膜與空氣負(fù)載的匹配，還可以調(diào)節(jié)號筒揚(yáng)聲器的指向性。
2 指數(shù)號筒（exponential horn）
截面積隨縱向位置呈指數(shù)增長的一種號筒。它提供了較為均勻的輻射特性和較寬的頻率響應(yīng)范圍
采用傳遞矩陣法對OBAM的TL進(jìn)行了解析計算，并與有限元法和聲阻抗法的計算結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，理論方法、數(shù)值方法和實(shí)驗(yàn)方法具有良好的一致性，并且在中低頻段內(nèi)可以通過壓力來方便地定量地調(diào)諧TL。
密蘇里理工大學(xué)的電磁兼容性實(shí)驗(yàn)室提供了一個非常實(shí)用的PCB引線阻抗計算方法6。
公認(rèn)的計算微帶線阻抗的標(biāo)準(zhǔn)是：
式中，εr為電介質(zhì)的介電常數(shù)，h為引線距離地層的高度，w為引線寬度，t為引線厚度（圖7）。
該操作可通過CFACT和PROD命令執(zhí)行，以基于電荷計算電流。阻抗計算和繪制如下：
尖端x、y和z位移直接在POST26中輸出，并繪制如下：
如圖所示，橫向運(yùn)動（x和y）遠(yuǎn)小于縱向運(yùn)動（z）。該施加電壓的位移略大于0.1微米。
建議
要執(zhí)行類似的分析，考慮以下提示和建議：
• 對于壓電材料，確保極化方向（由單元坐標(biāo)系定義）正確。
（3）印制線的寬度可根據(jù)上述微帶線和帶狀線的特性阻抗計算公式計算，印制電路板上的微帶線的特性阻抗一般在50～120Ω之間。要想得到大的特性阻抗，線寬必須做得很窄，但很細(xì)的線條又不容易制作。
綜合各種因素考慮，一般選擇68Ω左右的阻抗值比較合適，因?yàn)檫x擇68Ω的特性阻抗，可以在延遲時間和功耗之間達(dá)到最佳平衡。
使用 阻抗邊界條件可以計算傳播和衰減常數(shù)。
使用阻抗邊界條件、散射邊界條件 或完美匹配層 特征將在模型中引入阻尼。
網(wǎng)格和研究設(shè)置
下面的圖3 顯示了電磁學(xué)問題的模式分析 研究設(shè)置的一個變體。默認(rèn)情況下，選擇有效模式折射率 變換，這通常是電磁波的最佳選擇。通過這樣的變換，我們就可以假設(shè)有效模式指數(shù)（或有效折射率）將被用作模式的說明性特征。
推算電容阻抗模型、計算ESR (結(jié)果的實(shí)部)時，ESR 是頻率的函數(shù)。這種相關(guān)性可以在下面簡化的ESR等式中得到證明：
式中，DFR、DFL 和DFD 是接觸電阻、漏電流和電介質(zhì)損耗的功耗系數(shù)。
利用這個等式，我們可以觀察到隨著信號頻率的增加，漏電流損耗和電介質(zhì)損耗都有所減小，直到接觸電阻損耗從一個較高頻點(diǎn)開始占主導(dǎo)地位。
