非线性负载简化模型及其应用

摘要：

为实现复杂网络电磁脉冲(electromagnetic pulse,EMP)耦合分析,针对非线性负载引起的分析效率和收敛性问题,提出了非线性负载精简建模方法,即将多项式表示的非线性关系用压控元件代替,指定器件动作时间表示开关响应时间,忽略温度等不必要参数,减少模型元器件个数等.采用该方法建立了气体放电管(gas discharge tube,GDT)和金属氧化物变阻器(metal oxide varistors,MOV)的精简SPICE(simulation program with integrated circuit emphasis)模型,并且用3种不同类型的脉冲激励端接非线性负载的传输线,进行了收敛性和仿真效率分析.结果表明,GDT和MOV的简化模型能够很好收敛,MOV的模型分析效率提高约30％,GDT的模型分析效率稍有劣化,但完全避免了理想开关元器件的使用,与实际器件的工作原理一致.这些建模方法具有较强的普适性,可以移植到其他非线性负载的建模上,例如与线缆耦合的精简计算模型相结合,从而提高超大系统的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)设计与评估效率.

关键词：GDT、MOV、SPICE、非线性负载、简化模型、计算效率

所属期刊栏目：34

分类号：O441.4(电磁学、电动力学)

资助基金：国家自然科学基金51477183

在线出版日期：2019-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：264-271