abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Modelowanie elementów magnetycznych w programie SPICE
Modelling of magnetic devices in SPICE
Abstract:
This paper is devoted to the problem of modelling of magnetic devices with the use of SPICE. Some selected models of choking-coils taken into account the most important properties of the windings and ferromagnetic cores are presented. The physical phenomena modelled in described models are shown. With the use of the considered models the L(i) characteristics are calculated for selected choking-coil and the obtained results are compared with results of measurements and discussed.
Streszczenie:
Artykuł dotyczy modelowania elementów magnetycznych za pomocą programu SPICE. Zaprezentowano tu wybrane modele dławików uwzględniające właściwości zarówno uzwojenia, jak i rdzenia ferromagnetycznego. W szczególności omówiono zjawiska fizyczne uwzględniane w poszczególnych modelach. Wykorzystując rozważane modele, obliczono charakterystyki wybranego dławika. Uzyskane wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów i przedyskutowano uzyskane rozbieżności.
Słowa kluczowe:
elementy magnetyczne
modelowanie
Issue:
Pages:
31
38
Download full text in pdf:
References:
Borkowski A., Zasilanie urządzeń elektronicznych, WKiŁ, Warszawa 1990.
Bossche van den A., Valchev V.C, Inductors and transformers for power electronics, CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida, 2005.
Brachtendorf H.G., Eck C., Laur R., Macromodeling of hysteresis phenomena with SPICE, IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, Vol. 44, 1997, No. 5, s. 378–388.
Ericson R., Maksimovic D., Fundamentals of power electronics, Norwell, Kluwer Academic Publishers, 2001.
Górecki K., Elektrotermiczny model cewki z rdzeniem ferrytowym do analizy przetwornic dc-dc, „Elektronika”, 2008, nr 4, s. 194–198.
Górecki K., Modelowanie cewki z rdzeniem ferrytowym w programie SPICE z uwzględnieniem samonagrzewania, Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, Vol. 49, 2003, nr 3, s. 389–404.
Górecki K., Detka K., The Electrothermal Model of the Choking-Coil for the Analysis of Switching Networks, IX International Conference on Microtechnology and Thermal Problems in Electronics Microtherm 2011, Łódź 2011, s. 71–76.
Górecki K., Stepowicz W.J., Comparison of Inductor Models Used in Analysis of the Buck and Boost Converters, Informacije MIDEM, Vol. 38, 2008, No. 1, s. 20–25.
Górecki K., Stepowicz W.J., Wpływ zjawiska samonagrzewania w dławiku na charakterystyki przetwornicy buck, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 85, 2009, nr 11, s. 145–148.
Górecki K., Zarębski J., Elektrotermiczny model transformatora impulsowego dla programu SPICE, Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, Vol. 51, 2005, nr 3, s. 421–437.
Górecki K., Zarębski J., Electrothermal analysis of the self-excited push-pull dc-dc converter, Microelectronics Reliability, Vol. 49, 2009, No. 4, s. 424–430.
Górecki K., Zarębski J., Krupa J., Wpływ temperatury na właściwości cewki z rdzeniem ferromagnetycznym, „Elektronizacja, Not-Sigma”, 2002, nr 11, s. 21–29.
Jia-Tzer Hsu, Khai D.T. Ngo, Subcircuit modeling of magnetic cores with hysteresis in PSpice, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 38, 2002, No. 4, s. 1425–1434.
Jiles D.C., Thoelke J.B., Devine M.K., Numerical determination of hysteresis parameters for the modeling of magnetic properties using the theory of ferromagnetic hysteresis, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, 1992, No. 1, s. 27–35.
Mandache L., Al-Haddad K., An accurate design tool for filter inductors, 33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society IECON, Taipei 2007, Taiwan, s. 1414–1419.
Mandache L., Topan D., Iordache M., Dumitriu L., Sirbu I.G., On the time-domain analysis of analog circuits containing nonlinear inductors, 20th European Conference on Circuit Theory and Design ECCTD 2011, Linkoping 2011, Sweden, s. 98–101.
Mandache L., Topan D., Sirbu I.G., Accurate time-domain simulation of nonlinear inductors including hysteresis and eddy-current effects, World Congress on Engineering WCE 2011, Vol. 2, London 2011, England, s. 1327–1332.
Meares L.G., Hymowitz C.E., SPICE Models for Power Electronics, www.intusoft.com.
O'Hara M., Modeling Non-Ideal Inductors in SPICE, www.intusoft.com.
Rozanov E., Ben-Yaakov S., A SPICE behavioral model for current-controlled magnetic inductors, 23rd IEEE Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel, Tel-Aviv 2004, Israel, s. 338–341.
Stefopoulos G.K., Cokkinides G.J., Meliopoulos A., Quadratized model of nonlinear saturablecore inductor for time-domain simulation, IEEE Power & Energy Soc. General Meeting PES '09, Calgary 2009, Canada, s. 1–8.
Wilamowski B.M., Jaeger R.C., Computerized circuit analysis using SPICE programs, McGraw- Hill, New York 1997.
Wilson P.R., Ross J.N., Brown A.D., Simulation of magnetic component models in electric circuits including dynamic thermal effects, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, 2002, No. 1, s. 55–65.