2021:热敏电阻仿线部分):LTspice反其道而行…热

发布时间 2020-01-28

  建模,设计人员可以协调热控和电气设计。实际上,阅读“热门话题:电气热设计”一文之后2,可以清楚地看出,VHDL-AMS设计中几个、其他半导体元件以及发热元件产生的热通量可直接注入热阻容 (RC) 网络,建立这些元件散热器,或简单外围

  图1是 off/off温度传感应用中量化器件产生热量的一个例子 (参考文献3为读者提供模拟这个电路的URL)。

  然后,用求出的计算温度 (节点:“achievedtemp” ) 作为反馈信号,通过VishayNTCLE100热敏电阻控制发热元件。

  这种热量计算内置在SystemVision Cloud VHDL AMS描述模型中。虽然固定电阻很简单,但晶体管计算有点复杂。

  将VHDL-AMS理论描述精度与最佳SPICE的速度相结合的想法看起来吸引人,但是谁有时间? 这是因为LTspice某些方面仍然 (部分) 缺少可以依据的事实,即使20年之后,某些方面还是不明。以图2a电路为例。我们想计算Q1晶体管耗散功率。经过瞬态模拟之后,将鼠标指向Q1,按 “alt” 键。Q1附近出现绿/红两色温度计 (图2b)。左键单击这个温度计,不仅可以获得Q1耗散功率,甚至可以获得虚拟示波器得出这一结果使用的公式。

  我们再进一步。由于与VHDL-AMS一样,LTspice为工程师协调热控/电气设计提供了可能性,我们现在要做的就是建立热电数据库。具体方法如图4所示。通过增加行为电流源可以轻松创建新器件,所得值与LTspice公式计算结果完全一致。热源 (单位W) 模拟为电流 (单位A) - 看起来有点麻烦,但尽管如此,的确很实用。

  图4左侧部分显示分解器件,右侧显示带HEAT引脚输出的热NPN晶体管新合成符号。

  这个电流源 (我称之为“热源” ) 可直接注入热RC网络,这与SystemVision Cloud的情况完全相似。www.02463.com,系统温度是节点 (syst) 电压,从25 °C (起点) 开始陡升,直至达到高值,取决于热敏电阻R10 (图5)。

  最后一个例子,我们看图6电路,这是一个基于Vishay VOT8125 TRIAC光耦的温度调节电路。请注意,散热器由热敏电阻 (°C/W) 和热敏电容(J/°C) 临时组成。

  图7a显示散热器和NTC温度瞬态变化,所有元件存在蒙特卡罗公差。图7b显示V(NTC) 达到v(ref) 以及因R9滞后时,相应电压变化和运放U3切换。

  作为一般性结论,我们看到,SystemVision Cloud和LTspice都可以协调热控/电气设计,特别是基于热敏电阻的电路。 尽管途径不同,但两者实现的目标是一样的。

  有关LTspice的问题,我们在本文第一部分说过,这个软件中器件温度有时需要以伏特表示,香港同步开奖现场报码,现在,我们以电流源表示热量结束第二部分。这样,工程师是不是更灵活了? 最后,采用参考文献4介绍的技巧可以巧妙地求出这种单位的瓦数。我们以图6为例,假定我们以W为单位显示热元件U9的耗散功率,以°C为单位显示元件温度。

  我们用-I(V5)*1W/1A、V(Tsystem)*1degC/1V等指标绘出图形,得到图8所示图表,其中功率 (热耗散) 和温度还原各自的单位。

  与以往一样,本文使用的所有仿真电路可在SystemVision Cloud网站获取,或通过edesign.与作者联系。

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