日前，村田制作所（以下简称“村田”）在其官网上揭露了最新研制的多层陶瓷电容器的动态模型。该动态模型最大的特色就是在展现电路模仿时，可以反映恣意指定温度和施加DC偏置电压时的特性。
图1：运用多层陶瓷电容器的动态模型核算阻抗值的事例
近年来，跟着电子设备信号高速化、元件数量添加以及高密度贴装化，规划难度也在不断增大。规划人员为了下降试制本钱，削减试制试验次数，充分运用电路模仿技能，就有必要要在短时间内完成准确率较高的规划。为了完成高精度的模仿，有必要设定高精度元件样品，特别是在高介电常数的条件下可以显示出温度和DC偏置电压的依存性，因为在不同条件下，容量和ESR（Equivalent Series Resistance，等价串联阻抗，电容器阻抗值的实数成分）的改动也不行忽视。例如，规划DC-DC转换器时，除了DC偏置电压的依存性外，还要考虑发热引起的温度依存性（图2）。
图2：与静电容量值的温度和DC偏置电压相对的依存性
在进行这样的规划时，假如能有可以依据电路的操作条件动态反映其依存性的元件模型，将会大有协助。村田供给的多层陶瓷电容器的动态模型（Murata‘s dynamic model，可以动态反映特性差异原因的模仿用元件模型）经过电路模仿，可以高精度而且动态地反映温度和施加DC偏置电压时的特性。这是怎么完成的呢？简略来说，等价电路模型在常温（25℃）下的DC偏置以0V静态模型（Murata’s staTIc model，指定条件时的元件模型。仅有电路的基本要素（R、L、C）构成）为基准，将它与被称作作业电源的电源模型并联衔接。因为电源模型会依据温度和施加的DC偏置电压主动核算容量和ESR的改动部分，所以成为了动态反映这些依存性的结构。
构成村田动态模型的元件基本上能对应DC解析、AC解析、过渡解析等各式各样的解析，因而可以有用施行高准确率的电路规划。现在，对应各软件的模型程序库可以在村田官网下载运用，这些模型程序库已被很多客户运用，并备受好评。
此外，村田官网上的规划辅助工具SimSurfing相同可以经过图表承认运用动态模型核算的各式各样的特性。例如，可经过多个元件改动DC偏置电压的一同，简略比较阻抗的频率特性。在SimSurfing上输入恣意温度和DC偏置电压，都可以输出输入条件下的S参数和SPICE网表。输出的SP%&&&&&%E网表是仅经过电路的基本要素（R， L， C）构成的静态模型，因而模仿器在不对应动态模型时和削减核算量负荷时十分有用。静态模型不能主动匹配电路上恣意条件，在指定仅有条件时与动态模型严厉共同。
表1：村田各种电路模仿器用的模型揭露状况
咱们可以用DC-DC转换器的特性解析中运用的动态模型的事例进行阐明。图4是降压型DC-DC转换器的电路图，将输出端子的电压测定值和模仿值进行了比较。
图4：降压型DC-DC转换器的电路图
动态模型适用于输出电路的滑润电容器，为便利比较，结合运用传统静态模型（常温、DV电压0V）时的核算值进行展现。丈量条件和核算条件的各种因素如表2所示。图5是输出端子中纹波电压（左）和因为负荷改动导致的电压瞬态呼应（右）。纹波电压经过除掉直流成分的值进行比较，可以看出动态模型更挨近。此外，瞬态呼应是指负荷由55Ω变到0.5Ω（电流由0，5A变为5A）时的电波波形，负荷改动后，输出电压的值急速下降，动态模型的核算值和丈量值相对共同。电压会部分跟着直流电流的增大而逐渐攀升，尽管功率电感器的特性受到了影响，但因为本次功率电感器不适用于动态模型，因而产生了许多差异。
图5：输出端子中纹波电压和负荷改动引起的电压瞬态呼应（右）
不难看出，村田施行的动态模型的制成办法具有极高的通用性，便利用于其他产品。功率电感器具有依存资料的物理性质的直流堆叠特性，而村田的动态模型又可以反映直流电流的阻抗值和Q值的依存性。因而，假如和多层陶瓷%&&&&&%器一同运用的话，可以进行更高精度的模仿。在对应动态模型的程序库方面，往后村田也将供给更多的模仿，一同将不断扩大新核算功用和对应种类，满意客户各式各样的需求。（图6）
图6：未来展望
跟着工业的不断进步，产品研制、规划对信号（SI）、电源（PI）、电磁搅扰（EMI）等质量的要求进一步进步，进步反映元件重要特性的高精度模型变得越发重要。明显，村田的动态模型可以很好地满意这些希望，往后村田还将持续扩大适用种类和机能，持续致力于运用电路模仿的开发、规划。
