之前發(fā)了ESD 的仿真模型,應兄弟們的要求,這期來個Surge的仿真吧。 先來第一步,我們如何判斷我們的仿真模型是OK的,是符合要求的?顯然,這個要想有說服力,那必須查標準。 浪涌標準波形 從標準文件《GB-T 17626.5 《電磁兼容試驗和測量技術 沖擊(浪涌)抗擾度試驗》》查詢知道,常規(guī)的浪涌波形,其開路電壓和短路電流波形參數(shù)要求如下:
可以看到開路電壓波要求波前時間/半峰值時間為:1.2us/50us;短路電流波形要求波前時間/半峰值時間為:8/20us。 開路電壓波形:
短路電流波形:
仿真模型 關于仿真模型,我在網(wǎng)上找了一篇論文《2/50μs、8/20μs組合波發(fā)生器的研制》,論文原文的鏈接為:https://www.docin.com/p-1389752391.html 該論文詳細介紹了仿真模型各個參數(shù)的選擇,很詳細,因此呢,我就直接套用了。 因為我一直使用LTspice進行仿真,下面就套用論文的參數(shù),使用LTspice進行仿真驗證。仿真電路圖如下:
簡單說明下,0~20us時開關S2導通,S1不導通,V1=2000V(我設的是2000V,可以修改為自己實際要仿真的電壓)給電容C1充電。在第20us這個時刻,開關S2不導通,S1導通,電容C1給后面電路進行放電,即開始打浪涌。 仿真波形驗證 開路電壓波形 上面電路運行,VCC_SURGE_OUT電壓波形峰值為1.85kV
從規(guī)范圖可知,電壓波形的波前時間為峰值的30%~90%時間的1.67倍
從上圖知道,30%~90%的時間是738ns,所以波前時間T1= 738ns*1.67=1.232us,滿足規(guī)范里面的1.2us±30%的要求。 半峰值時間為55.4us,滿足規(guī)范50us±20%的要求
開路電壓波形我們知道符合了規(guī)范的要求,下面來看短路電流的波形是否滿足要求。 短路電流波形 我們將上面的仿真圖的輸出端短路
運行下,測量R3的電流,R3的電流即為短路電流波形(因為R2被短路,電流為0) ,如下圖:
同樣我們看下短路電流波形的波前時間和半波時間是否滿足規(guī)范里面的要求:波前時間:8us±20%半峰時間:20us±20% 由規(guī)范知,短路電流波形的波前時間為峰值電流的10%~90%時間的1.25倍。
從下圖可知,短路電流波形從峰值的10%到90%的時間為6.35us,那么波前時間為:6.35us*1.25=7.93us,滿足規(guī)范要求的8us±20%的要求
半峰值時間為18.9us,也滿足規(guī)范20us±20%的要求
因此,構建的仿真模型整體是滿足規(guī)范要求的。