TWI276811B - Recording medium with equivalent circuit model of storage element stored, recording medium for deriving program, deriving device, recording medium for simulation program, simulation device, design method, and method and device for deciding quality - Google Patents

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TWI276811B
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Kazuya Niki
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Description

1276811 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電路(electric circuit)的模擬技術,尤其 是關於蓄電元件的等效電路模型。 【先前技術】 電子機器的電路之電氣特性係決定電子機器的動作 者,極為重要。 設計電路時,很難於電路圖的階段預測電氣特性。向 來,係採行實際製作電路以測試電氣特性,而若無法獲得 所希望的電氣特性則重新設計之所謂的試誤(try and error) 方法。 可是,由於該種設計手法效率差,故近年來,普遍使 用由電腦與軟體構成的模擬裝置來預測電氣特性。 於該種模擬中,係需要使用構成電路的各電路元件之 等效電路模型,來構成電路之電路模型。 因此,為了高效率地進行電路設計,需要高精度的等 效電路模型。在日本特開2002 — 259482號公報中,係揭示 有針對多數的樣本頻率,測量阻抗的實數部及虛數部之 後,導出由多段的LCR電路構成的等效電路模型之方法。 然而,在電源電路等所使用的電容器(condenser)中, 阻抗的實數部,即所謂的 ESR(Equivalent Series Resistance: 等效串聯電阻)特性很重要。 因此,於日本特開2003 — 329715號公報中,揭示有分 離ESR而加以檢測,以評鑑電容器之方法。 5 316495 1276811 隨著近年來電子機的古 兩暴古的同速數位化、高頻化,Ρ彤A 而要回頻領域的模擬。 、化已形成 另—方面,已知電容器的Es 導致作為電容器的特性劣化之情形。^頻領域中增加, 因此,為了進行在高頻領域的 需
特性的高精度等效電路模型。M 4也考慮到ESR 第1圖係習知的3元件等效電路模型。 /不過’心圖所示之習知的3元件等效 係電阻R10僅與電感L1〇 、因
^卜卜 AL 1 U爭聯連接,因ilf左A 不管f率為何職都ϋ值之問題點。 存在 第2圖係將習知的3元件等效 有機半導體固體雷解恭 、生週用在同分子 之圖。 時的頻率特性與敎值作比較 第2Α圖係就ESR的頻率特性作比較之圖。 弟圖係就阻抗的絕對值的頻率特性作比較之圖。 如弟2Β圖所不,即使在阻抗的絕對值上可與測定值 大致-致,如第2Α圖所示,也無法在阻抗的實數 測定值大致一致。 〃 再者’於上述日本特開2002一 259482號公報所示的方 法中,以多級的梯形電路(ladder e_it)構成的等效電路模 型之選定方法及各電路常數之導出方法並不明確。 、 ,因此,由於無法針對電容器獲得高精度的等效電路模 型,所以無法正確地進行高頻領域的模擬,於實際製作電 路時,會產生料想不到的問題。 316495 6 1276811 【發明内容】 路模型之電的目的錢供—種記錄有高精度等效電 、玉之包月自可頃取的記錄媒體。 本發明的另一目^ 勺在楗供一種用以使電腦執行高精度 寺效电路杈型的導出之程式。 本發明的又另一目66户 、在棱I、一種記錄有用以使電腦執 心電路模型的導出之程式的記錄媒體。 叙明的又另一目的在提供 器的高精度等效電路模型而便电細使用電合 特性之模擬的㈣。、m電容ϋ的電路的電氣 二===::記_以使電腦使 的電氣特性之模擬的程式之記錄媒體: 丁具有電容器的電路 本發明的又另一目的在提供一田恭 等效電路模型來設計電容器之方、法。肖电容器的高精度 本i㈣X# -目的在提供―種 寻效電路模型來進行電容器的良否判斷 ^的同精度 本發明的又另一目的在提供— 上 模型之裝置。 ’、種蛉出高精度等效電路 本發明的又另一目的在提供— 等效電路模型來進行且W: 使用電容器的高精度 之裳置。 八有…之電路的電氣特性的模擬 本發明的又另一目的在提供— 等效電路模型來進行電容 用電容器的高精度 丁兒合為的良否判斷之裝置。 316495 7 1276811 元柄明之電腦可讀取的記賴體,係記錄有蓄電 路模型之電腦可讀取的記錄媒體,其中之蓄 ==!效電路模型係依照施加的交流信號的頻率而以 電路,及串m '包拉型係具有對應於蓄電部之第1 第】兩路5 第1電路並對應於端子部之第2電路, 電路:成^包含1個串聯連接第1並聯電路與第2並聯 第弟::聯.電r第1並聯電路係由第…^ 由第2電阻,及:::弟1電感所組成,第2並聯電路係 二連接第2電阻的第1電容所組成。 第! 個第1串聯電路所組成。 2第,第2串聯電路係二 弟3>電阻的第2電容所組成。 及串如連接於 弟2電路最好包含箓9 馨的第4電阻。 电感,及串聯連接於第2電感 再者,依據本發明的一插你+ 腦執行蓄電元件料效電腦執行之程式,係使電 元件的等效電路模:Λ β的導出之程式,其中之蓄電 等效阻抗之實數部二以施加的交流信號的頻率而以使 變化,其中的阻抗之實數部大致一致的方式 /、r ’寺效電路模型伤 ^ 316495 8 1 電路至少包含1個串聯連接第二子部之第2電路,第 2 而成的第1串聯電路,第…:耳"路與第2並聯電路 3 弟並.電路係由第1電阻,及並 1276811 2命接第1電阻的第1電感所組成,帛2並聯電路係由第 栋帝{«及並耳外連接第2電阻的第1電容所、组成,程式係 恥執行·接叉畜電元件的測定的阻抗之實數部的頻率 步驟’及以使等效電路模型的等效阻抗之實數部的 性與測定的阻抗之實數部的頻率特性大致—致的方 工 '成第1電路之各要素的值予以最適化之步驟。 ,適化的步驟係最好包括:使第ι及第2電阻、電感 及容各個的值變化之第1步驟;利用變化後的第1 犛Γ阻、電感及第1電容的值來計算等效電路模型之 的二'之實數部的頻率特性之第2步驟;及直到計算出 實數部的頻率特性與蓄電元件的測定的阻抗 第;步驟白、頻率特性大致一致為止重覆第1及第2步驟之 i $ 1 *路由1個第1串聯電路及並聯連接於第 1串聯電路的第2垂庐# 電阻;5虫… 串"路所組成,第2串聯電路由第3 牛賢勺I 第3電阻㈣2電容賴成,最適化的
Si:第^第2及第3電阻、電感以及第!及第2 二Γ變化之第1步驟;利用變化後的第卜第2 t弟電阻、電感以及第1及第2電容的值來叶笞等效, 路模型之等效 令日J值木口卞#寻效电 到計算出的L 率特性之第2步驟;及直 ^ 、、效阻杬之實數部的頻率特性盥蓄電元件的測 定的阻抗之實數部的頻率成、畜-兀件的測 2步驟之第3步驟 大致—致為止重覆第1及第 再者,依據本發明的-種使電腦執行之程式,係使電 316495 9 1276811 腦使用蓄電元件的等效電路模型而執行具 路之電氣特性的模擬之程式,其中之蓄電元件的等::: 杈型係依照施加的交流信號的頻率而以 ^ 定的阻抗之實數部大致-致的方式變化 效电路模型具有對應於蓄電部:· 第1電路並對應於端子邱及串聯連接於 7 一 弟2電路’第1電路至少包含 1個串聯連接第!並聯電路與第2 二二 νμ ^ ^ 卜气 別卩电裕而成的第1串 =,弟1並聯電路由第1電阻及並聯連接於第】電阻 感所組成,弟2並聯電路由第2電 2電阻的第】電容 4連接於第 營帝-Μ ,— 你八诉^包月自執行··接受包合 :::的等效電路模型之電路的電路模 二 棋挺條件之步驟;根攄帝 ^ 按又 電氣特性之步L二H模型及模擬條件來計算 最好,第二= 特性之步驟。 1志庐币* 弟1串耳即電路及並聯連接於第 1串聯電路的第2串聯電路所 卜運接於弟 電阻及串萨、查拉认μ 弟2串聯電路由第3 ,連接於第3電阻的第2電容所組成。 再者,依據本發明的一種 — 用蓄電元件的等效電路模心十…件之方法’係使 電氣特性成為所希望使具有蓄電元件的電路之 法,其中之^_=的^特性之方賴計蓄電元件之方 號的頻率而以使等路模型係依照施加的交流信 大致-致的方=阻:定的阻一^ 電部之第1带玫 ,、 寺效电路模型具有對應於蓄 之第2電路接電路並對應於端子部 甩路至少包含1個串聯連接第1並聯電 316495 10 1276811 路與第2並聯雷敗沾榮1 + 帝Μ盘、, 、 串聯電路,第1並聯電路由第1 2第’2: 1接於第1電阻的電感所組成,第2並聯電路 ,2琶阻與並聯連接於第2 方法係包括:作成包含苦+ $合所,且成、亥 電路模型之步驟;決定戶 牛的寺效電路模型之電路的 路的電路桓创夕币:斤希主的電氣特性之步驟;以使電 方式將構成第!電路之夂要音…寺性大致-致的 根據最適化後之構成第的值予以最適化之步驟;及 件之步驟。構成弟1電路之各要素的值來製作蓄電元 第上子;最適化步驟包括:使第1及第2電阻、電成及 各個的值變化之第1步驟;利用變化後的= 罘2電阻、雷咸而一 又丨夂w矛i汉 電氣特性之第;毛谷的值來計算電路的電路模型之 及r計算出之電路的 2步驟之第3步1 ' 致―致為止重覆第1及第 1电二•第1 $路由1個第1串聯電路及並聯連接於第 電阻i =第2串聯電路所組成,第2串聯電路由第3 ^連接於第3電阻的第2電容所組成 電:=r、第2及第3電阻、電感以及第…2 毛谷各個的值變化· 及第3”且W 步馭’利用變化後的第卜第2 電:r: 以及第1及第2電容的值來計算電路的
Cl以氣特性之第2步驟;及直到計算出之電路的 覆第;及第所希望的電氣特性大致一致為止重 汉乐2步驟之第3步驟。 316495 11 1276811 依據本發明的 丹有 否之方法,且中之苦干电路拉型來判斷蓄電元件的良 交流信號的頻率而:二:等=模型係㈣ 實數部大致-致的方切抗之貫數部與測定的阻抗之 應於蓄電部之第!雷:文化,其中,等效電路模型具有對 端子部之第2命路及串聯連接於第1電路並對應於 %路’弟1電路至少包含 並聯電路與第2並 匕31们串和連接弟1 電路由第工電阻及並第的::串聯電路,第1並聯 2並聯電路由第2電阻^接::1電阻的電感所組成’第 所組成,該方法係包括:取得蓄^f/电阻的乐1電容 數部的頻率特性之步驟;以件之測定的阻抗之實 實數部的頻率特使4效電路模型之等效阻抗之 一致的方切構成第/=抗之實數料鮮特性大致 彝成弟1电路之各要素 後之構成第1電路之各要素的值若在預先ΐ 疋的軌圍内則判斷蓄電元件為良品之步驟。 第最適化步驟包括:使第】及第2電阻、電感及 第2電阻、1步驟;利用變化後的第1及 效阻抗之實二 =::: =算等效電路模型之等 等效阻抗之實數部的頻率特驟;及直到計算出之 實數部的頻率特性大致—致件的測定的阻抗之 3步驟。 …重復第1及第2步驟之第 最好,第1電路由^ 弟1串聯電路及並聯連接於第 316495 12 1276811 ♦串^包路的第2串聯電路所組成,第2串聯電路由第3 1及串聯連接於第3電阻的第2電容所組成,最適化的 二"括·使第lx第2及第3電阻、電感以及第1及第2 电,各:的值變化之第1步驟;利用變化後的第1、第2 ^包阻私感以及第1及第2電容的值來計算等效電 路H之等效阻抗之實數部的頻率特性之第2步驟;及直 j十^出之等效阻抗之實數部的頻率特性與蓄電元件的測 疋的阻抗之實數部的頻率特性大致-致為止重覆第1及第 2步驟之第3步驟。 、再者,依據本發明的一種等效電路模型導出裝置,係 電!件的等效電路模型之裝置,其中之蓄電元件的 : 二路Μ型係依照施加的交流信號的頻率* =數部與測定的阻抗之實數部大致一致的方式=阻 "中’ 4效電路模型具㈣應於#電部 :連接於第丨電路並對應於端子部之第2電路 ^包含1個串聯連接第!並聯電路與第2並聯 的第1串聯電路,第i並聯電路由第!電阻及並 =電阻的電感所組成,第2並聯電路由第2電:及並: 於弟2電阻的第!電容所組成,該裝置係包 : 之測定的阻抗之實數部的頻率特性之部位;及二 吏寺效€路模型之等效阻抗之實數部 限抗之實數部的頻率特性大致—致的方式將料第=的 之各要素的值予以最適化之部位。 电路 最好,進行最適化之部位包括:使第i及第2電阻、 316495 13 1276811 ==電;各個的值變化之第1部位;及利用變化後 r划η弟2電阻、電感及第1電容的值來計算等效電路
、—寺效阻抗之貫數部的頻率特性之第2部位,且第J 2 σ|5位係直到計算出之等效阻抗之實數 與蓄電元件的測定的阳 > —— 只午狩r生 止重覆進行動作。貫數部的頻率特性大致一致為 好’第1電路由1個第1串聯電路及並聯連接於第 ^聯t的第2串聯電路所組成,第2串聯電路由第3 ·連接於f3電阻的第2電容所組成,進行最適 及第Si:.使第1、第2及第3電阻、電感以及第1 及第2琶谷各個的值蠻介 卜第2m · 及利用變化後的第 等兮恭玫y,电Γ、電感以及第1及第2電容的值來計算 位Ί/型之寺效阻抗之實數部的頻率特性之第2部 =率特性與蓄電元件的測定的阻抗之實數部的頻= 大致一致為止重覆進行動作。 · 々再者,依據本發明的一種模擬裝置,係使用苦帝 的等效電路模型來模擬且有苦— 田兒 穿置,並由”千 畜電70件的電路之電氣特性之 兀件的等效電路模型係依照施加的交流 二的頻率而以使等效阻抗之實數部與測定的阻抗之實數 部大致-致的方式變化,其中,等 =之只數 蓄電部之第】電路,及串聯連 路針:對應於 部之第2電路,第!電路至少包人二,對應於端子 電路與第2並聯電路而成的第3物==1並聯 甲%兒路,弟1並聯電路 316495 14 1276811 t ί1電阻及並聯連接於第1電阻的電感所組成,第2並 ~包路由第2電阻及並聯連接於第2電阻的電容所組成, 置係〇括·接受包含等效電路模型的電路之電路模型 之邛位,接叉模擬條件之部位;根據電路之電路模型及模 挺條件來計算電氣特性之部位;及輸出計算出的電氣特性 之部位。 取好’帛1電路由i個第!串聯電路及並聯連接於第 鲁,串%包路的第2串聯電路所組成,第2串聯電路由第3 包阻及串聯連接於第3電阻的第2電容所組成。 再者,依據本發明的一種判斷蓄電元件的良否之裝 置’:使用蓄電元件的等效電路模型來判斷蓄電元件的良 否之裝置,其中之蓄電元件的等效電路模型係依照施加的 f流信號的頻率而以使等效阻抗之實數部與測定的阻抗之 貫數部大致-致的方式變化,其中,等效電路模型具有對 應於蓄電部之第1電路,及串聯連接於第1電路並對庳於 _端子部之第2電路,第i電路至少包含1個串聯連接第ι 亚和電路與第2並聯電路而成的第!串聯電路,第!並聯電 路由第1電阻及並聯連接於第!電阻的電感所組成,第2 並聯電路由第2電阻及並聯連接於第容所組 成,該裝置係包括··取得蓄電元件之測定軸抗之實數部的 頻率特性之部位;以使等效電路模型之#效阻抗之實數部的 頻率特性與測定的阻抗之實數部的頻率特性大致一致的方 式將構成第1電路之各要素的值予以最適化之部位;及最 適化後之構成第i電路之各要素的值若在預先訂定的㈣ 316495 15 1276811 内則判斷為良品之部位。 最好,進行最適化之部位包括 電感及第1電容各個的值 吏弟1及弟2琶阻、 的第1及第2電阻、電感及第及利用變化後 模型之等效阻抗之實數部的=鼻等效電路 及第2部位係直到計算出之尊:寺度之弟2部位,且第I 與蓄電元件的測定的阻抗之且抗之實數部的頻率特性 止重覆進行動作。 之貝“的頻率特性大致-致為 最好,第1電路由!個第1击碎干a 1串聯電路的第2串聯電路二,電路及並聯連接於第 電阻及串聯連接於第3干 成’第2串聯電路由第3 〒柳遷接於罘3電阻的第2帝六私△上、 化之部位係包括:i 12 令所組成,進行最適 及第〕電容各個的值變化之第電阻、電感以及第1 卜第2及第3命阻」 H立;及利用變化後的第 等效電路模^ / 及第1及第2電容的值來計算 位’且第1及第2部位係直到計算出之等效則m =率特性與蓄電元件的測定的阻抗之實數部二= 大致—致為止重覆進行動作。 頂羊心14 依據本發明,由於可獲得 模型…、甘、— 度的電容器的等效電路 、 u /、可進行咼頻領域的正確模擬。 等效==據本發明,由於可獲得對應於電容器構造之 時,因電容11俾使之具_希望的特性 口:…構造的對應明快所以可進行有效率 。 另外’依據本發明,由於可㈣從每個#本 ° 316495 16 1276811 導出的等效電路模型進行產σ 率領域的電氣特性,可迅速:成:’所以不用測量全頻 斷。 、、且低成本地進行產品之良否判 本發明的上述及其他的目的、特徵、樣態及優點 閱添附圖式並從有關本發 ”乡 解。 的下料細說明也可清楚理 【實施方式】 相等說明本發明的實施形態,又圖中相同或 二二刀係賦予相同符號並省略其重覆說明。 (弟1貫施形態) 使電職行依據本發明第1實施形態之電容 态的寺效電路模型之程式。 电谷 首,’就電各态的等效電路模型加以說明。 豆上!A圖所不’實測的ESR於高頻側及低頻侧上昇。 '、歼私度因黾谷器而異,故藉由變更構成電久 素之值,來採用ρςρ杜、 的各要 來奶a 知性术軟地變化之等效電路模型。 型,係::H:依據本發明第1實施形態的等效電路模 20所構成 部的電路1〇與對應於端子部的電路 與命2 1〇係將電阻R1與電感L1的並聯電路及電阻R2 Ί: 1的並聯電路予以串聯連接而成之電路。 電路電路20係將電感u與電阻R4予以串聯連接而成之 乐3圖所示等效電路模㈣阻抗計算式’係如式⑴。 316495 17 1276811 【數式1】 R2 ^1+ω21\2 U〇)JCl2^2i + 7® L2 + L\R\7 C\R2: R\2 + ωι1\2 ^ 、去流入電路⑺中之電阻R1與電感並聯電路之電 =係比例於電阻R1與電感L1之阻抗的倒數比而分流。 :感L1的阻抗係與頻率成比例。因此,在低頻領域電感 路敕Λ阻Γ流通於電感L1的電流的比率較大,並聯電 ::之咖較小。另一方面,隨著頻率變高因電感L1 、,為同阻抗的關係,流通於電阻R1㈣流的比率變大, 並聯電路整體之ESR上昇。 =’藉由本並聯電路之電阻R1的值與電感u的值 可使南頻領域中的ESR特性產生變化。 J 一方面,流入電路10中的電阻Μ與電容C1的並 電流’係比例於電阻R2與電容C1之阻抗的倒數 。電容C1的阻抗係與頻率成反比例。因此,在 面頻領域電容C1 A供ϋ日:^ 、六、s ^ ^ 1為低阻抗,流通於電容Cl的電流的比率 幸乂大’亚驷電路整體之ESR較小。一 低因電㈣成為" 方面,隨者頻率變 、成為-阻抗的關係,流通於電阻R 2的電流的 比率反大’亚聯電路整體之ESR上昇。 可使:::二:本並聯電路之電阻R2的值與電容C1的值 了使低頻領域中的ESR特性產生變化。 電路2 0係將電感L 2與 R 4 th FQP ^ „ 了 M申%連接而成者, 口此ESR係與頻率無關而為R4。 316495 18 1276811 因此,在利用全頻率領域的測定值决、、▲ a +决弋電阻R4之 後,利用主要為高頻領域的測定值將雷阳D, 包I且R1的值盥電感 L1的值予以最適化,以及利用主要為低 ^ ^ 肩項域的測定值將 黾阻R2的值與電容C1的值予以最適化g W化即可在全頻率領 域使ESR特性與實測值大致一致。 其次,說明使電腦執行電容器的等效带狄上 ,>文i路模型之導出 的程式。 參照第4圖,電腦100係連接有滑鼠114、鍵盤ιι6 與顯示器118。 & 電腦100係具有分別連接於匯流排12〇的: CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)1〇2;記憶送 到操作糸統的程式等之R0M(Read Only Memory :唯讀記 憶體)104 ;用來載入(load)要執行的程式及用以記憶執行程 式中的數據之RAM(Random Access Memory:隨機存取記 憶體)106,硬碟機(HDD) 108 ;以及 CD — ROM(Compact Disc _ Read Only Memory)驅動器 110。CD— ROM 驅動器 110 中 裝載有 CD — ROM 112。 電腦100係藉由以CPU 102執行導出等效電路模型的 程式,而執行第5圖所示各步驟之處理。 一般而言,程式係記憶在CD —ROM 112等記錄媒體 而流通,並由CD — ROM驅動器110等從記錄媒體讀出而 暫時記憶在硬碟機108。然後從硬碟機ι〇8讀出至ι〇6 而由CPU 102來執行。 參照第5圖’ CPU 102係接受使用者(user)輸入的等效 316495 19 1276811 ==步驟漏)。使用者係從CD—R〇M驅動器ιι〇 :=在CD-R0M 112的等效電路模型讀人,並利用鍵 a 6及滑鼠114在顯示器118上構成等效電路模型。 ♦八X CPU 102係接叉使用者輸入的等效電路模型之 电阻R1,R2、電感L1、電容C1的初始值(步驟Sl〇2)。使 利用鍵盤H6及滑鼠114來輸入電阻R1,R2、電感
電容Cl的初始值初始值係心進行後述的最適化處 理之初始值,使用者可任意決定。 CPU 102再接文使用者輸入的各樣本頻率的之測 定值(步驟S1〇4)。使用者係事先針對設為對象的電容器, =複數個樣本頻率的各樣本頻率測量ESR,並將ESR的測 疋值用鍵盤116及滑鼠114來輸入。ESR的測量數愈多等 效電路模型的精度愈提昇。 〜
來自使用者的輸入結束後,CPU 102決定電阻R4之 值(步驟S106)。從式(1)所示阻抗計算式的實部,亦即ESR 來看,R4與⑺並不相依。因此,可從樣本頻率與esr測 定值來計算電阻R4。 接著,CPU 102以使利用等效電路模型而計算出的 ESR頻率特性與實測的ESR頻率特性大致一致的方式,針 對對應於畜電部的電路1 〇進行最適化處理。以下,就最適 化處理加以說明。 CPU 102係使ESR和測定過的樣本頻率相對應,而計 异等效電路模型的各樣本頻率之ESR(步驟S108)。 其次,CPU 1 02係判斷各樣本頻率的ESR測定值和計 316495 20 1276811 算值是否大致一致(步驟SI 10)。 當各樣本頻率的ESR測定值和計算值不是大致一致 時(在步驟S110中為“否,,時” CPU102就變更等效電路 模型的電阻R1,R2、電感L1、電容C1之值(步驟S112)。 以下,重覆上述的步驟S108、S110、S112直到步驟 S11〇中各樣本頻率的ESR測定值和計算值大致一致為止。 在各樣本頻率的ESR測定值和計算值大致一致時(在
等效電路模型的電阻R1,R2、電感L1、 S114) 〇 以上為最適化處理。 之後,CPU 102係接受使用者輸入的預定頻率之阻抗 絕對值的測定值(步驟S116)。使用者係事先針對設為對象 的电令益測里件到!個預定頻率時之阻抗絕對值,並用鍵 盤116及滑鼠114來輸入。
、vw不叮异冤感L2。 冤感L2。
再者,變更電阻R1,R2、 電感Ll及電容ci之值 316495 21 1276811 到和各樣本頻率的ESR測定值大致一致為止的手法之一 例有非線性最小平方法。作為非線性最小平方法的代表性 演算法已知有Newton法、圖案法及Gaussian Newton法等。 弟6A圖係就ESR的頻率特性加以比較之圖。 第6B圖係就阻抗絕對值的頻率特性加以比較之圖。 夢照第6A圖、第6B圖,使用依照本發明第丨實施形 態的等效電路模型時,可使ESR的頻率特性及阻抗絕對值 0 的頻率特性都和測定值大致一致。 亦可如第7A圖所示,使用由並聯連接2個電路而 成之相當於蓄電部的電路30所構成之等效電路模型,及如 第7B圖所示,使用由串聯連接2個電路丨〇而成之相當於 蓄電部的電路50所構成之等效電路模型。 再者,作為記憶程式的記錄媒體並不限定於CD — R0M、硬碟,亦可為軟碟、匣式磁帶、光碟(MO(Magnetic Optical Disc)/MD (Mini Disc)/DVD (Digital Versatile φ Disc)),及IC卡(含記憶卡)、光卡、罩式ROM、EPROM (Erasable Programmable ROM)、EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)、快閃 ROM 等半導體記憶體 等固定性地保持程式之媒體。 (第1實施形態的改良例) 參照第8圖,依照本發明第1實施形態的改良例之等 效電路模型,係由對應於蓄電部的電路14與對應於端子部 的電路20組成。 電路14係由:將電阻ri與電感L1的並聯電路和電 22 316495 1276811 阻R2與電容C1的並聯電路加以串聯連接而成之第1串聯 電路11;以及將電阻R3與電容C2加以串聯連接而成之第 2串聯電路12所組成。第1串聯電路1丨與第2串聯電路 12係互相並聯連接。 電路20係串聯連接電感L2與電阻R4而成的電路。 第8圖所示的等效電路模型之阻抗計算式係如式(2)。
316495 23 1276811【數式2】 J(nlus,J)2lsofsl 三 pz.f{2n5s*5)2zuls-L{s±£nGt?(2ISOHe5Ds(snlus.5)l 3Ί5ε-ι}3 5ευλίΞϋ:Ί*(2ΙΊ-:ν®.5)2Β1,Η"?2)ΙΊ‘(ΠΙρ?ι)225δ18*κ21επεϋι125Γ:>ζΊ)2Ε5Γ; 一(nlus-ossss 二S51U二 l¥a2rHus.5>2»>lv4i(s 二 H)snD2A3u,?025M(s+IH)3tu,cxsi2p^
Ji(3lp?l)2sio^H5lutrTaHn5i?la}3tollf JK2+S)nrsu®人 nuH5tn)2r!u、Asnlu,?5)一
5S 24 316495 1276811 依七、第1貫施形態的改良例之等效電路模型係在上述 ESR特性之外,也可對應電容器特性之一的漏電流。該漏 電流係施加一定的直流電壓於電容器而用電流法或電壓法 進行測量。在第8圖的等效電路模型中,因直流電流流通 於電阻R2與電感L1,故於施加直流電壓時,僅電阻R2 發揮作為電阻成分之作用。因此,將漏電流設為j,將施 加的直流電壓設為V時,藉由R2=V/I來算出R2之值。 φ 漏電流值一般而言只有數# A到數百# a之小,故R2 =值變大。因此,將第2串聯電路12並聯連接於第丨串聯 電路11。藉此,可將流至電路14的電流分流給第丨串聯 屯路11與第2串聯電路12 ’可修正因電阻R2的增加而變 化的低頻領域中之ESR值。 電路20係串聯連接電感[2與電阻r4者,故ESR不 受頻率影響而為R4。 因此,在使用全頻率領域的測定值決定R4之後,利 •用主要為高頻領域的測定值將電阻幻的值與電感u的值 予以最適化,以及利用主要為低頻領域的測定值將電阻 R2,R3的值與電容C1,C2的值予以最適化,即可在全頻率 領域使ESR特性與實測值大致一致。 、 其次,說明使電腦執行電容器的等效電路模型的導出 之程式。 對於執行依照本發明第〗實施形態的改良例之程 電腦100則不重覆說明。 電腦100係藉由在CPU 1G2執行導出等效電路模型之 316495 25 1276811 程式,而執行第9圖所示各步驟之處理。 +麥知第9圖,CPU 102係接受使用者輸入的等效電路 模h S150)。使用者係從CD—R〇M驅動器ιι〇將記 L在CD ROM 112的等效電路模型讀入,並利用鍵盤ιΐ6 及滑鼠114在顯示器118上構成等效電路模型。 其-人,CPU 102係接受使用者輸入的等效電路模型之 電阻R1,R2,R3、電感L1 '電容C1,C2的初始值(步驟 S152)。使用者利用㈣H6及滑a m綠入電阻 R!,R2,R3、電感u、電容C1,C^初始值。此初始值係用 以進行後述的最適化處理之初始值,使用者可任意決定。 CPU 102係、將漏電流設為J,將施加的直流電壓設為V,藉 由R2=V/I來決定R2之值。 CPU 102再接文使用者輸入的各樣本頻率的之測 ,值(步驟S154)。使用者係事先針對設為對象的電容器, ,複數個樣本頻率的各樣本頻率測量騰,並將臟的測 定值用鍵盤116及滑鼠114來輸入。ESR的測量數愈多等 效電路模型的精度愈提昇。 來自使用者的輸入結束後,CPU 1〇2決定電阻R4之 值(步驟S156)。從式(2)所示阻抗計算式的實部,亦即聊 來看’ R4與〇並不相依。因此’可從樣本頻率與舰測 定值來計算電阻R4。 接著,CPU 1〇2以使利用等效電路模型而計算出的 ESR頻率特性與實測的腿頻率特性大致—致的方式,針 對對應於蓄電部的電路14進行最適化處理。以下,就最適 316495 26 1276811 化處理加以說明。 CPU 102係使ESR和測定過的樣本頻率相對應,而計 异等效電路模型的各樣本頻率之ESR (步驟si58)。 其次,CPU 102係判斷各樣本頻率的ESR測定值和計 算值是否大致一致(步驟sl6〇)。 當各樣本頻率的ESR測定值和計算值不是大致一致 時(在步驟S160中為“否”時),cpu 1〇2就變更等效電路 模型的電阻R1,R3、電感L1、電容C1,C2之值(步驟si62)。 以下’重復上述的步驟S158、S160、S162直到步驟 S160中各樣本頻率的ESR測定值和計算值大致一致為止。 在各樣本頻率的ESR測定值和計算值大致一致時(在 步驟S160中為“是”時),cpu 1〇2係將那時之值決定為 等效電路模型的電阻R1,R3、電感L卜電容C1,C2之值(步 驟S164)。 夕 以上為最適化處理。 之後,CPU 102係接受使用者輸入的預定頻率之阻抗 絕對值的測定值(步驟S166)。使用者係事先針對設為對象 的電容器測量得到丨個預定頻率時之阻抗絕對值,並用鍵 盤116及滑鼠114來輸入。 如此一來,CPU 102就可計算電感步驟S168)。亦 即,CPU 102可利用在上述步驟所決定的電阻R1,R2,R3、 電感L1及電容ci之值與預定頻率時之阻抗絕對值,而從 式(2)來計算電感L2。 最後,CPU 102係將電阻R1,R2, R3 R4、電感L1 L2 316495 27 1276811 及電容Cl,C2之值輪出到一 w _不器118等(步驟S170)。 藉由上述的步驟,可道 』ν出設為對象的電容器的等效雷 路模型。 j t众包
第10A圖係就ESR的相、玄奸L 的頻率特性加以比較之圖。 第10B圖係就阻抗绍 ^ ^ 、、、對值的頻率特性加以比較之圖。 參照第10A圖、第1Πβ 口 ϋβ圖,使用依照本發明第1實施 形悲的改良例之等效雷敗抬 包路模型時,可使ESR的頻率特性及
阻抗絕對值的頻率特性老R 竹注都和測定值大致一致。 亦可如弟11圖所矛, 、在相▲於第8圖的蓄電部之電路 14並聯連接上串聯連接帝 T%P連接電阻R5與電容C3而成的第3串 %电路13來構成相當於苦帝 ^ ^ ^ λ. 、田包邠的電路40,而使用由此電 路40組成之寺效電路模型。 (第2實施形態) 容器本發明第2實施形態的電 — ?电轧4寸性之模擬的程式加以說明。 _ 第12 Α圖係電源去輕合 circuit)之構成圖。 (Ρ〇_ source dec〇upling 弟12B圖係電源去輕合電路之電路模型。 電源去叙合電路— (noise filtP ^ ^ 、又係用作為電源的雜訊濾波器 去耦合電路。 目係由2個電容器構成的電源 3圖戶圖係在第UA圖所示電源去耦合電路中採用第 所不的寺效電路模型而構成電路模型者。 闕於執行處理之電腦100的詳細說明,因已在前面提 316495 28 1276811 過故不再贅述。 使用者事先藉由依照上述第1實施形態的程式等,導 出第12A圖所示電容器204、206的等效電路模型。 參照第13圖,CPU 102係接受使用者輸入的電路之電 路杈型(步驟S2〇〇)。使用者利用鍵盤116及滑鼠114在顯 示為118中構成第12B圖所示之電路模型。 、 其次,CPU 102接受電路模型的各要素之常數值(步驟 S2〇2)。使用者係利用鍵盤116及滑鼠114來輸入第12b 圖所示電阻R41,R42,R43、電《L41,L42、電容⑶、電阻 51’R52,R53、電感 L51,L52、電容 C51 之值。 ^者’ CPU 102接受模擬的初始條件(步驟s =者係利用鍵盤m及滑鼠114來輸入用以 = 之頻!範圍與輸入信號波形等以作為初始條件 • 在第12B圖中,希望模擬從電源側刹备# y 頻率傳達特性時,係輸入從電源 ;车载側的 作為初始條件。 的乜唬頻率範圍來 CPU 102藉由接受的電路模型及初始 特性(步驟S206)。又,作為計算手法已^ ^十算電氣 ^(克希荷夫料)的節點解析法。彳根據“hhoff,s 之後,CPU 102將計算所得的電 Π 8等。 ’、寸性輪出到顯示器 又,使用者也可將計算所得的電 據,記憶在硬碟機108等。 、、性作為電子數 藉由上述步驟,使用電容 电路輪型可模擬設 316495 29 !2768ll 為對象的電路之電氣特性。 (第2實施形態的改良例) 第14A圖係電源去耦合電路之構成圖。 第14B圖係電源去耦合電路之電路模型。 $源去耦合電路一般係用作為電源的雜訊濾波器之電 路。第14A圖係由2個電容器構成的電源去耦合電路。 第14B圖係在第14A圖所示電源去耦合電路中採用第 鲁8圖所示的等效電路模型而構成電路模型者。 進行依照本發明第2實施形態的改良例之具有電容器 之%路的模擬之程式的流程圖,係與上述第丨3圖一樣。 、使用者事先藉由依照上述第1實施形態的改良例之程 式等’導出第14A圖所示電容器204、206的等效電路模 型。 、 參弟13圖,CPU 102係接受使用者輸入的電路之電 路模型(步驟S200)。使用者利用鍵盤116及滑鼠114在顯 籲示器118中構成第14B圖所示電路模型。
其次,CPU 102接受電路模型的各要素之常數值(步驟 S202)。使用者係利用鍵盤116及滑鼠U4來輸入第14B 圖所示電阻R41,R42,R43,R44、電感L41,L42、電容 C41,C42、電阻 R51,R52,R53,R54、電感 L51,L52、電容 C51,C52之值。以下的步驟因係與上述第2實施形態相同, 故不再重覆說明。 (第3實施形態) 以下就設計依照本發明第3實施形態的電容器之方法 30 316495 1276811 加以說明。 六 第UA圖所不去_合電路中,有在電容器204與電 二6之間產生並聯共振之情形。因此,為了避免該並 ^、振,舉-例說明新設計電容器2〇4之情形。 作為電容器的等效電路模型 效電路模型。 不w , 于 關於執行處理的電腦100之詳細說明,因已於 過故不再重覆說明。 去首先’使用者在電腦執行»15圖所示處理,以導出所 希望的電容器特性。 :Μ第Μ ®,CPU 102接受包含使用者輸入的電容器 :效電路的電路之電路模型(步驟測使用者係利用 二116及滑鼠114在顯示器118中構成第UB圖所示電 路模型。 其次,CPU102接受電路模型的各要素之常數值(步 S3〇2)。使用者係利用鍵盤116及滑鼠ιΐ4來輪入第12B 圖所示電阻R41,R42,R43、電感L41,L42、電容⑶、電阻 R51,R52,R53、電感 L51,L52、電容 C5i 之值。 包 ^再者,CPU 102接受使用者輸入之模擬的初始條件(步 驟S304)。使用者係利用鍵盤116及滑鼠114來輸入用= 求侍所希望的電氣特性之頻率範圍與輸入信號波形等以作 為初始條件。例如,輸入用以模擬來自電源側的傳 之頻率範圍等。 ㈡數 接著,CPU 102藉由接受的電路模型及初始條件來, 316495 31 1276811 算電氣特性(步驟S306)。 之後,CPU 102接受是否需要再計算之指示(步驟 S308)。使用者係在所計算出的電氣特性並不是所希望的電 氣特性時,輸入需要再計算之指示。 於需要再計算時(在步驟S308中為“是”時),CPU 102係接受等效電路模型的電阻R41,R42,R43、電感 L41,L42、電容C41之值的變更(步驟S310)。使用者任意 地變更電阻R41,R42,R43、電感L41,L42、電容C41之值 而輸入。 以下,直到步驟S308中為不需要再計算為止,重覆 上述步驟 S306、S308、S310。 在獲得所希望的電氣特性而不需要再計算時(在步驟 S308中為“否”時),使用者即決定那時的電阻 R41,R42,R43、電感L41,L42、電容C41之值為新的設計值 (步驟 S312)。 以上為最適化處理。 藉由以電腦執行上述處理,使用者可獲得新的電容器 的等效電路模型。 其次,使用者比較電容器204的等效電路模型與新的 電容器的等效電路模型。 在相當於第12B圖的蓄電部之電路70a,亦即在電阻 R41,R42、電感L41、電容C41有變更時,進行電容器的 蓄電部之設計變更。 又,在相當於第12B圖的端子部之電路80a,亦即在 32 316495 1276811 電阻R43、電感L42有變更時, 計變更。 進行電容器的端子部之設 如上所述’設計變更可特定於必要的部位, 效率佳的設計。 故可進行 更理想的是’因實際的端子部通常分成陽極部與 部,故透過電磁場解析陽極部與陰極部的構造,可八: :成相當於端子部的電路之電阻R43、電感L42而進::
又’電磁場解析已知係利 (Finite-Difference Time-Domain moment法的演算法來進行。 用電腦以所謂的fdtd :有限時域差分)法或 再者’變更設計過的新電容器 1實施形態所示程式而導出的等效 特性。 ,可藉由執行本發明第 電路模型來確認其電氣 (第4實施形態)
以下就判斷依照本發明第4 的裝置加以說明。 貫施形態的電容器之良否 參照第16圖,判斷電容器之良否的裝置係具有 腦100、滑鼠114、鍵盤116、顯示器118與測定部15〇。私 、微電腦100、滑鼠114、鍵盤116與顯示器118係與上 述者相同故不再贅述。 測定部150係依照來自CPU 1〇2的指令,測定任意樣 本頻率中@ ESR及阻抗絕對值,並將其測定的數據轉送到 RAM 106。測定部15〇係進行施加交流電壓波形與交流電 316495 33 1276811 流波形的向量運算而㈣ESR及阻抗絕對值,由於此係屬 周知技術故不作詳細說明。 在本發明第4實施形態中,係採用第3圖所示等效電 路模型作為電容器的等效電路模型。 參照第η圖,CPU 102係接受使用者輸入的等效電路 模型。❹者係湘鍵盤116及滑鼠ιΐ4來決定等效電路 模型(步驟S400)。 又,CPU 102接受關於使用者輸入的已決定的等效電 路模型之各要素的基準值及容許範圍(步驟S4〇2)。使用者 係利用鍵盤m及滑鼠114來輸人電阻R1,R2,R3、電感 U,L2、電容C1白勺基準值及可判斷是否$良品之容許範圍。 其次,測定部150依照來自CPU102之指令,就複數 個樣本頻率的每一個測量出產品的ESR(步驟S40句,並將 其數據轉送到RAM 100 〇 再來,測定部150依照來自CPU 102之指令,測量出 參預疋頻率時產品的阻抗絕對值(步驟S4〇6),並將其數 轉送到RAM 106。 ' CPU 102係導出產品的等效電路模型(步驟s彻卜此 步驟因與本發明第i實施形態的第5圖所示步驟si〇6 S1〇8>S11〇vS112^S114>S116.S118^S12〇4^ 重覆详細說明。 R2,R3、電感 範圍内(步驟 之後,CPU 102判斷所導出的電阻幻 L1,L2、電容C1分別是否在基準值起的容許 S410)。 316495 34 1276811 時(在步驟41〇 「良品」(步驟 所有的值都在基準值起的容許範圍内 中為是”時),CPU 102判斷該產品為 S412) 〇 另一方面,在任一值不在基準值起的容許範圍内時 步驟410中為“否”時),CPU1〇2判斷該產品為「不 (步驟S414)。 义π 一 如上所述,利用從各樣本頻率的ESR導出之等效命路 模型可判斷產品的良否。 > i 又,於本發明第4實施形態中,係說明了以具有測定 部150的電腦100所構成之裝置,但並不限定於此,使^ 者亦可在測定出產品的ESR及阻抗絕對值後,在進行 處理的裝置輸入該數據。 7 (第4實施形態的改良例) …判斷電容器之良否的裝置係如上述,故不再作同樣的 呑兄明。 -在本發明第4實施形態的改良例中,係採用第8圖所 不之等效電路模型作為電容器的等效電路模型。 參照第18圖’CPU H)2係接受使用者輸人的等效電路 权型。使用者係利諸盤116及滑鼠114來決定等 模型(步驟S450)。 广CPU 102接受關於使用者輪入的已決定之等效電 路核型之各要素的基準值及容許範圍(步驟S452)。使用者 利用鍵盤m及滑鼠114來輸入電阻R1,R2,R3,R4、電感 li,l2、電容C1,C2的基準值及可判斷是否為良品之容許 316495 35 1276811 範圍。 其次,測定部150依照來自CPU 1〇2之指令,就複數 個樣本頻率的每一個測量出產品的ESR(步驟s454),並將 其數據轉送到RAM 106。 再來,測定部150依照來自CPU 102之指令,測量出 預定頻率時產品的阻抗絕對值(步驟S456),並將其數據 轉送到RAM 106。 CPU 102係導出產品的等效電路模型(步驟S458)。此 步驟因與本發明第!實施形態的改良例之第示 同’故不重覆詳細說明。 、之後,CPU 102判斷所導出的電阻R1,R2 R3 R4、電 感U,L2、電容C1,CP分別是否在基準值起的容許 (步驟 S460)。 所有的值都在基準值起的容許範圍内時(在步驟460中 為“是,,時)’ CPU i 〇2判斷該產品為「良品」(步驟S462)。 另一方面,在任一值不在基準值起的容許範圍内 步驟彻中為“否,,時),CP請2判斷該產品為「不 (步驟S464)。 」 如上所述’利用從各樣本頻率的ESR導出之等效 模型可判斷產品的良否。 电格 雖已詳細舉例說明本發明,但其等僅是作為例 者,而非用於限定,因此本發明的精神與範圍理應 附的申請專利範面所限定。 〜、、 316495 36 1276811 【圖式簡單說明】 第1圖係習知的3元件等效電路模型。 第2A圖及第2B圖係將習知的3元件等效電路模型適 用在高分子有機半導體固體電解電容器時的頻率 定值作比較之圖。 …、 第3圖係顯示依據本發明第丨實施形態的等效電路模 型之圖。 ' 第4圖係執行依據本發明第丨實施形態的程式之電腦 的概略構成圖。 第5圖係導出依據本發明第丨實施形態的等效電路模 型之程式的流程圖。、 第6A圖及第6B圖係將依據本發明第丨實施形態的等 放兒路模型適用纟南分子有機半導體固冑電解電容器時的 頻率特性與測定值作比較之圖。 第7A圖及第7B圖係顯示另一等效電路模型的一 圖。 第8圖係顯示依據本發明第1實施形態的改良例之等 效電路模型之圖。 第9圖係導出依據本發明第1實施形態的改良例之等 效電路模型的程式之流程圖。 第10A圖及第10B圖係將依據本發明第i實施形態的 之等效電路模型適用在高分子有機半導體固體電解 電容器時的頻率特性與測定值作比較之圖。 第η圖係顯示另一等效電路模型的一例之圖。 316495 37 1276811 第12A圖及第12B圖係具有依據本發明第2實施形態 的電容器之電路的一例。 第13圖係進行具有依據本發明第2實施形態的電容器 之電路的模擬之程式的流程圖。 第14A圖及第14B圖係具有依據本發明第2實施形態 的改良例的電容器之電路的_例。 第15圖係進行依據本發明第3實施形態的電容器的設 計之程式的流程圖。 第16圖係判斷依據本發明第4實施形態的電容器之良 否之裝置的概略構成圖。 第17圖係判斷依據本發明第4實施形態的電容器之良 否之程式的流程圖。 第18圖係判斷依據本發明第4實施形態的改良例的電 容器之良否之程式的流程圖。 【附元件符號之簡單說明】 l〇?20530?40?50?70a?80a 電路 100 電腦(微電腦) 102 CPU 104 ROM 106 RAM 108 硬碟機 110 CD-ROM驅動器 112 CD-ROM 114 滑鼠 116 鍵盤 118 顯示器 120 匯流排 150 測定部 204,206 電容器 R 電阻 L 電感 C 電容 316495 38

Claims (1)

1276811 #___——- 舍年叉月丨(日修(|/)正本 (95年8月11曰) 第94109937號專利申請 申請專利範圍修正本 1 ·種°己錄有蓄電元件的等效電路模型之電腦可讀取的 -己體’其中之蓄電元件的等效電路模型係依照施加 ,乂机4唬的頻率而以使等效阻抗之實數部與測定阻 抗之實數部大致一致的方式變化,其中, 上述等效電路模型係具有: 對應於蓄電部之第1電路;及 串聯連接於上述第1電路,並對應於端子部之第2 電路, 上述第1電路,係至少包含!個串聯連接第j並聯 電路與第2並聯電路而成的第丨串聯電路, 上述第1並聯電路係由: 第1電阻,·及 並聯連接於上述帛1電阻之帛1電感所組成, 上述弟2並聯電路係由: 第2電阻;及 並聯連接於上述第2電阻之第!電容所组成。 2. 如申請專利範圍第i項之記錄有蓄電元件的等效電路模 型之電腦可讀取的記錄媒體,其中,上述第i電路係由 1個上述第1串聯電路所組成。 3. 如申請專利範圍第2項之記錄有蓄電元件的等效電路模 型之電腦可讀取的記錄媒體,其中, 、 316495修正版 1 1276811 上述第1電路還包含並 之第2串聯電路, 聯連接於上述第 1串聯電路
5. 參 上述第2串聯電路係由: 第3電阻;及 申聯連接於上述第3電阻 4 ‘由& * 〈弟2電谷所組成。 •申”專利範圍第1項之記錄有蓄電元株&# 型之雷日l 百冤70件的專效電路模 尘之電細可碩取的記錄媒體,1 、 上述第2電路係包含: 第2電感;及 串聯連接於上述第2電感之第4電阻。 有用以使電腦執行之導出程式的記錄媒 的▲二 之畜電兀件的等效電路模型係依照施加 的父…的頻率而以使等效阻抗之實數部與測定阻 几之實數部大致一致的方式變化,其中, 上述等效電路模型係具有·· 對應於蓄電部之第1電路;及 串聯連接於上述第!電路,並對應於端子部之 電路, 上述第1電路,係至少包含1個串聯連接第1並聯 電路與第2並聯電路而成的第}串聯電路, 第1並聯電路係由·· 第1電阻;及 並聯連接於上述第1電阻的電感所組成, 316495修正版 2 1276811 第2並聯電路係由: 第2電阻;及 疋牧π上述第 %以叼弟1電容所細士 上述程式係使電腦執行下列步驟:成, 接受上述蓄電元件之測定阻抗 性之步驟;及 、文#的頻率特 使上 6與上述測定阻抗增部的頻率特二致致頻之率步:性 .如:凊專利範圍第5項之記錄有用以 程式的記錄媒體,其中, L仃之V出 上述最適化步驟係包括·· 使上述第1及第2電阻、上述電感及上述第1電 各個的值變化之第1步驟; 办利用上述變化後的第1及第2電阻、電感及第i電 籲 I的值來計算上述等效電路模型之等效阻抗之實 的頻率特性之第2步驟;及 直到上述計算出的等效阻抗之實數部的頻率特性 與上述蓄電元件的測定阻抗之實數部的頻率特性大致 一致為止重覆上述第1及第2步驟之第3步驟。 7·如申請專利範園第5項之記錄有用以使電腦執行之導出 程式的記錄媒體,其中, 上述第1電路係由·· 1個上述第1串聯電路;及 3 316495修正版 1276811 成 並聯連接於上述第1串聯電路之第2串聯電路所組 上述第2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻之第2電容所組成, 上述最適化的步驟係包括·· 使上述第1 '第2及笫3t mm”… 弟電阻、上述電感以及上述 弟1及弟2電谷各個的值變化之第丨步驟· 及第?】ί =的第1、第2及第3電阻、電感以 及W及弟2電容的值來計算上述等效電路模型之等效 阻抗之實數部的頻率特性之第2步驟;及 、 直到上述計算出的等效阻抗之實 與上述蓄電元件的測定阻抗之實 特=生 8. 一致為止重覆上述第1及第2步驟之第3步: ,電腦執行之模擬程式的記錄媒體,該 ==電腦使用蓄電元件的等效電路模型而執行 ϊ之蓄電元路之電氣特性的模擬之程式,其 頻率而以使等效阻抗之#'依病加的交流信號的 -致的方式變化二,數部與測定阻抗之實數部大致 上述等效電路模型係且 對應於蓄電部之第:電::* 電路“連接於上述第1電路,並對應於料部之第2 316495修正版 4 1276811 上述第1電路,係至少包含1個串聯連接第1並聯 電路與第2並聯電路而成的第1串聯電路, 上述第1並聯電路係由: ^ 第1電阻;及 並聯連接於上述第1電阻的電感所組成, 上述弟2並聯電路係由: 第2電阻;及 φ 並聯連接於上述第2電阻的第1電容所組成, 上述程式係使電腦執行下列步驟: 接受包含上述蓄電元件的等效電路模型之上述電 路的電路模型之步驟; 接受模擬條件之步驟; 根據上述電路的電路模型及模擬條件來計算上述 電氣特性之步驟;及 輪出上述計算出的電氣特性之步驟。 籲9.如中請專利範圍第8項之記錄用以使電腦執行之模擬程 式的記錄媒體,其中, 上述第1電路係由: 1個上述第1串聯電路;及 並聯連接於上述第1串聯雷炊 成, 甲啊冤路的弟2串聯電路所組 上述第2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的筮 包丨且的弟2電容所組成。 316495修正版 5 1276811 ιο =5又计畜電轉之方法,係使用蓄電元 ;型而以具有上述蓄電元件的電路之電氣二: -希望的電氣特性之方式設計蓄電元件之方法,J = ==效電路模型係依照施加的交流信號的頻率 4 抗之實數部與測定阻抗之實數部大致一 致的方式變化,其中, 1九致 上述等效電路模型係具有 ,·及 ’並對應於端子部之第2
對應於蓄電部之第1電路 串聯連接於上述第1電路 電路, 當改弟1電路’係至少包含1個串聯連接第1並聯 電路與第2並聯電路而成的第丨串聯電路, 上述第1並聯電路係由: 第1電阻;及 並聯連接於上述第1電阻的電感所組成, 上述第2並聯電路係由: 第2電阻;及 的第1電容所組成, 等效電路模型之上述電 並聯連接於上述第2電阻 上述方法係包括下列步驟 作成包含上述蓄電元件的 路的電路模型之步驟; 决疋上述所希望的電氣特性之步驟,· =成上述第!電路之各要素的值予以最適化,俾 逸電路的電路模型之電氣特性與上述所希望的電
316495修正版 6 1276811 氣特性大致一致的步驟;及 根據上述最適化後之構成上述第丨電路之各要素的 值來製作上述蓄電元件之步驟。 ' ^ u.如申請專利範圍第10項之設計蓄電元件之方法,其中, 上述最適化步驟係包括: 使上述第1及第2電阻、上述電感及上述第丨電容 各個的值變化之第1步驟; 利用上述變化後的第丨及第2電阻、電感及第丨電容 的值來計算上述電路的電路模型之電氣特性之第2步驟;及 、直到上述計算出之電路的電路模型之電氣^性與 上述所希望的電氣特性大致一致為止重覆上 2步驟之第3步驟。 《弟1及弟 12.如申請專利範圍第1〇項之設計蓄電元件之方法,其中, 上述第1電路係由: 1個上述第1串聯電路;及 _ 並聯連接於上述第i串聯t路的第2串聯電路所組 成, 、 上述弟2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的第2電容所組成, 上述最適化的步驟係包括: ^使士述第1、第2及第3電阻、上述電感以及上述 第1及第2電容各個的值變化之第1步驟; 利用上述變化後的第i、第2及第3電阻、電感以
316495修正版 7 1276811 來計算上述電路的電路模型之電 直到上述計算出之電路的電路模 -上述所希望的電氣特性大致一致為止重覆上 2步驟之第3步驟。 边弟1及弟 效電:::::件的良否之方法’係使用蓄電元件的等 電路㈣來判斷蓄電元件的良否之方法,1中之蓄雷 路模型係依照施加的交流信號的頻率而 的方式變化,其中, 丨人致致 上述等效電路模型係具有: 及 並對應於端子部之第2 對應於蓄電部之第1電路; 串聯連接於上述第i電路, 電路, 並聯
上述第1電路,係至少包含1個串聯連接笫 電路與第2並聯電路而成的第1串聯電路, 上述第1並聯電路係由: 第1電阻;及 並聯連接於上述第1電阻的電感所組成, 上述第2並聯電路係由: 第2電阻;及 1電容所組成, 之貫數部的頻率特 並聯連接於上述第2電阻的第 上述方法係包括下列步驟: 取得上述蓄電元件之測定阻抗 316495修正版 8 1276811 性之步驟; 將構成上述第1電路之各要素的值予以最適化,俾 ^ 使上述等效電路模型之等效阻抗之實數部的頻率特性 與上述測定阻抗之實數部的頻率特性大致一致 驟;及 上述最適化後的構成上述第丨電路之各要素的值若 在預先訂定的範圍内,則判斷上述蓄電元件為良品之步 驟。 14·如申請專利範圍第13項之判斷蓄電元件的良否之 法,其中, 上述最適化步驟係包括·· 使上述第1及第2電阻、上述電感及上述第i電容 各個的值變化之第1步驟; —利用上述變化後的第1及第2電阻、電感及第 4的值來計算上料效電路㈣之等效阻抗之實數部 • 的頻率特性之第2步驟;及 直^上述計算出之等效阻抗之實數部的頻率特性 $上述蓄電元件的測定阻抗之實數部的頻率特性大致 7 一致為止重覆上述第1及第2步驟之第3步驟。 5.如申請專利範圍第13項之判斷蓄電元件的良否之方 法,其中, 上述第1電路係由·· 1個上述第1串聯電路;及 並聯連接於上述第1串聯電路的第2串聯電路所組 316495修正版 9 1276811 成, 上述弟2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的第2電容所_, 上述最適化的步驟係包括: 〃使上述第1、第2及第3電阻、上述電感 第1及第2電容各個的值變化之第丨步驟/ " 利用上述變化後的第i、第2及第3電 及^^弟2電谷的值來計算上述等效電路模型 阻抗之貫數部的頻率特性之第2步驟;及 、> 直到上述計算出之等效阻抗 與上述蓄電元件的測定阻抗之實數; 一致為止重覆上沭篦〗芬笙〇止 貝半特性大致 里復上迷弟1及弟2步驟之第3步 16.-種等效電路模型導出裝置,係 路模型之裝置,其中之蓄電元 7°:的荨效電 施加的交流信號的頻率而 效阻::丄莫型係依照 定阻抗之實數部大致一致的方式之中實數部與測 上述等效電路模型係具有: 對應於蓄電部之第1電路;及 串聯連接於上述第1雷 電路, W1电路’並對應於端子部之第2 :述第1電路’係至少包含 電路與第=並聯電路而成的第1φ聯電路連接弟1並聯 上述第1並聯電路係由: 316495修正版 10 1276811 第1電阻;及 並聯連接於上述第丨電阻的電感所組成, 上述第2並聯電路係由: ^ 第2電阻;及 並聯連接於上述第2電阻的第丨電容所組成, 上述裝置係具有下列部位: 用以接受上述蓄電元件之測定阻抗之實數部的頻 ^ 率特性之部位;及 、 將構成上述第1電路之各要素的值予以最適化,俾 使上述等效電路模型之等效阻抗之實數部的頻率特性 與上述測定阻抗之實數部的頻率特性大致一致的部位。 17·如申請專利範圍第16項之等效電路模型導出裝置,1 中, 〜 上述進行最適化之部位係包括·· 使上述第1及第2電阻、上述電感及上述第1電容 • 各個的值變化之第1部位;及 —利用上述變化後的第〗及第2電阻、電感及第i電 容的值來計算上述等效電路模型之等效阻抗之實數部 的頻率特性之第2部位, 奋上述第1及第2部位係直到上述計算出之等效阻抗 之實數部的頻率特性與上述蓄電元件的測定阻抗之實 數部的頻率特性大致一致為止重覆進行動作。、 18·如申凊專利範圍第16項之等效電路模型導出裝置,其 316495修正版 11 1276811 上述第1電路係由: 1個上述第1串聯電路;及 並聯連接於上述第1串聯電路的第2串聯電路所組 成, 上述第2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的第2電容所組成, 上述進行最適化之部位係包括:
使上述第卜第2及第3電阻、上述電感以及上述 第1及第2電容各個的值變化之第丨部位;及 ”變化後的第卜* 2及第3電阻、電感以 及^ 1及第2電谷的值來計算上述等效電路模型之等效 阻抗之實數部的頻率特性之第2部位, 叫丄心吓异出之等效明 數率特性與上述蓄電元件的測定阻抗之 19 ^的頻率特性大致—致為止重覆進行動作。 置種^擬具有蓄電元件的電路之電氣特性之模擬 之蓄i/電元件的等效電路模型來進行模擬,其 頻率而以# ^等a電路#㈣依照施加的交流信號 致-致=二料;収_之實數部 及 並對應於端子部之第2 上述等效電路模型係具有: 對應於蓄電部之第1電路, · 串聯連接於上述第1電路, 316495修正版 12 1276811 電路, 上述第1電路,係至少包含1個串聯連接第丨並聯 電路與第2並聯電路而成的第1串聯電路, ” 上述第1並聯電路係由: 第1電阻;及 並聯連接於上述第1電阻的電感所組成, 上述第2並聯電路係由: 第2電阻;及 並聯連接於上述第2電阻的電容所組成, 上述裝置係具有下列部位: 用以接受包含上述等效電路模型的上述電路之電 路模型的部位; 用以接受模擬條件的部位; 根據上述電路之電路模型及模擬條件來計算電氣 特性的部位;及 用以輸出上述經計算出之電氣特性的部位。 20.如申請專利範圍第19項之模擬裝置,其中, 上述第1電路係由: 1個上述第1丰聯電路;及 並&連接於上述第丨串聯電路的第2串聯電路所組 成, 上述第2串聯電路係由·· 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的第2電容所組成。 316495修正版 13 1276811 21.—種判斷蓄電元件的良 效電路模型來判斷蓄電元二f,係使用蓄電元件的等 一从 木列崎畜電兀件的良否之裝置,盆 凡件的等效電路模型得佑 、 畜電 以使等❹交流信號的頻率而 的二::甘部與測定阻抗之實數部大致-致 的万式變化,其中, 双 上述等效電路模型係具有: 對應於蓄電部之第1電路;及 電路串連接於上述第1電路,並對應於端子部之第2 “ 过弟1電路,係至少包含1個串聯連接第 電路與第2並聯電路而成的第1串聯電路, 上述第1並聯電路係由·· 第1電阻;及 並聯連接於上述第〗電阻的電感所組成, 上述第2並聯電路係由:
第2電阻;及 並聯連接於上述第2電阻的第丨電容所組成, 上述裝置係具有下列部位: 用以取得上述蓄電元件之測定阻抗之實數部的頻 率特性之部位; 、 將構成上述第1電路之各要素的值予以最適化,俾 使上述等效電路模型之等效阻抗之實數部的頻率特性 與上述測定阻抗之實數部的頻率特性大致一致的部 位;及 14 316495修正版 •1276811 上述最適化後之構成上述第1電路之各要素的值若 在預先訂定的範圍内,則將該蓄電元件判斷為良品之部 位。 -22.如申請專利範圍第21項之判斷蓄電元件的良否之裝 置,其中, 衣 上述進行最適化之部位係包括: 使上述第1及第2電阻、上述電感及上述第丨電容 各個的值變化之第1部位;及 鲁 利用上述變化後的第i及第2電阻、電感及第ι電 容的值來計算上述等效電路模型之等效阻抗之實數部 的頻率特性之第2部位, 、" 上述第1及第2部位係直到上述計算出之等效阻抗 之實數部的頻率特性與上述蓄電元件的測定阻抗之實 數部的頻率特性大致一致為止重覆進行動作。 23·如申請專利範圍第21項之判斷蓄電元件的良否之壯 參 置,其中, 衣 上述第1電路係由: 1個上述第1串聯電路;及 並聯連接於上述第丨串聯電路的第2串聯電路所组 成, 、 上述第2串聯電路係由: 第3電阻;及 串聯連接於上述第3電阻的第2電容所組成, 上述進行最適化之部位係包括: 316495修正版 15 •1276811 使上述第1、第2及第3電阻、上述電感以及上述 第1及第2電容各個的值變化之第1部位;及 利用上述變化後的第1、第2及第3電阻、電感以 及第1及第2電容的值來計算上述等效電路模型之等效 阻抗之實數部的頻率特性之第2部位, 上述第1及第2部位係直到上述計算出之等效阻抗 之實數部的頻率特性與上述蓄電元件的測定阻抗之杏 數部的頻率特性大致—致為止重覆進行動作^ Λ
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