Pspice子模块在脉冲功率装置电路模拟中应用.pdfVIP

第24卷第3期 强 激 光 与 粒 子 束 V01．24，No．3 2012年3月 HIGHPOWERLASERANDPARTICI。EBEAMS MaT．，2012 文章编号：1001-4322(2012)03-0689-04 Pspice子模块在脉冲功率装置电路模拟中的应用‘ 来定国， 谢霖槊 (西北核技术研究所，西安710024) 擅 要： 介绍了Pspice子模块的建立方法；根据气体开关和强流二极管的工作原理，建立了能够较为准 确描述这些部件工作过程的子模块；模拟了“闪光二号”加速器二极管正常工作和短路状态下的电压电流输出 结果。二极管电压电流和阻抗模拟结果与实验结果基本一致。建模方法和参数控制方法可以用于阻抗非线性、 工作过程复杂、随机性较大的部件的电路模拟．有利于使用大规模相同部件电路的参数控制． 关键词：子模块l 电路模拟l强流二极管； 自击穿开关 中围分类号：TM836 文献标志码： A doi：10．3788／HPLP0689 利用Pspice建立电路模型模拟脉冲功率装置输出结果为脉冲功率装置设计和实验调试提供重要的参考 依据[1≈]。在脉冲功率装置中，一些部件具有相同的电路模型，例如脉冲功率储能单元、开关等，对于多台并联 的大型装置，由于单元部件数目较大，增加了电路建模和参数调整的难度，如果将一些相同部件建立子模块直 接调用，甚至可以将单台装置作为一个模块，这将会大大减小模拟计算的工作量。如何利用Pspice软件提供 的元件描述各部件的工作过程是电路模拟中最重要的问题，尤其是一些阻抗非线性、工作过程复杂、随机性较 大的部件，例如开关和强流二极管[4．5]。本文介绍了Pspice子模块的建立方法，以气体开关和强流二极管为例 介绍了其工作过程的描述方法和参数控制方法，并结合“闪光二号”加速器实验结果进行验证。 1 Pspice子模块建立方法 1．1原理图绘制、生成netlist文件 进入Pspice电路绘制界面。绘制单元模块电路。建好电路后，在Pspice界面菜单下点击creatnetlist，然 后view N98064FIC=2．52 名、两端节点，以及元件值，其中节点由软件自动生成。例如C—Cmarx MV。 MEG，电容Cmarx位于节点N98064和N980121之间，电容值39nF，初始电压2．52 1．2编辑模块文件 Pspice子电路语句格式为： ．SUBCKTnameN1N2…NiPARAMS： ．ends 的连接点与模块的连接点要一致[6]。如果模块有方向性，连接点需要说明，例如输出和接地两个连接点。直接 模块变量控制格式为：+变量初值(任意值)。选取需要的变量按照格式编辑，并将变量赋予元件，即将元 件参数固定值换为{变量名}，其他语句不变。 将已保存的netlist文件中的对应节点修改，选择控制参数，加上子电路语句格式保存。将已保存文件的 扩展名由TXT改为Iib。对于电路较为简单的单元模块也可直接按照模块编辑格式直接编辑。 1．3生成模块 tO 运行modeleditor，打开编辑好的．1ib文件，在菜单file下点击exportcapturepartlibrary，指定路径和 文件名生成模块。在指定文件夹中包括一个．1ib和一个．olb文件。 1．4模块调用及图形编辑 ·收稿日期：20ll-1l一01·修订日期：201l一12·15 作者简介：来定国(1980一)．男．助理研究员．从事脉冲功率技术研究·Idgcx@163．corn． 690 强 激 光 与 粒 子 柬 第24卷