JP4511272B2 - RECORDING MEDIUM RECORDING EQUIVALENT CIRCUIT MODEL FOR STORAGE ELEMENT, RECORDING PROGRAM, RECORDING MEDIUM, derivation device, SIMULATION PROGRAM, RECORDING MEDIUM, SIMULATION DEVICE, DESIGN METHOD, GOOD / FAILURE JUDGING METHOD, AND GOOD / FAILURE JUDGING DEVICE - Google Patents
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Description
この発明は電気回路のシミュレーション技術に関し、特に蓄電素子の等価回路モデルに関する。 The present invention relates to an electric circuit simulation technique, and more particularly to an equivalent circuit model of a storage element.
電子機器における電気回路の電気的特性は、電子機器の動作を決定するものであり非常に重要である。 The electrical characteristics of the electric circuit in the electronic device are very important because they determine the operation of the electronic device.
電気回路の設計において、電気的特性を回路図の段階で予測することは困難である。従来は、実際に回路を製作して電気的特性を測定し、所望の電気的特性が得られなければ設計をやり直すという試行錯誤が行われていた。 In designing an electric circuit, it is difficult to predict the electric characteristics at the stage of the circuit diagram. Conventionally, trial and error has been performed in which a circuit is actually manufactured and its electrical characteristics are measured, and if desired electrical characteristics are not obtained, the design is restarted.
しかし、このような設計手法は効率が悪いため、近年では、コンピュータとソフトウェアによるシミュレーション装置を用いて、電気的特性を予測することが一般的となっている。 However, since such a design method is inefficient, in recent years, it has become common to predict electrical characteristics using a computer and software simulation device.
このようなシミュレーションには、電気回路を構成する各回路素子についての等価回路モデルを用いて、電気回路の回路モデルを構成する必要がある。 In such simulation, it is necessary to construct a circuit model of an electric circuit using an equivalent circuit model for each circuit element constituting the electric circuit.
したがって、効率よく回路設計を行うためには、高精度の等価回路モデルが必要となる。特許文献1には、多数のサンプリング周波数について、インピーダンスの実数部および虚数部を測定した後、多段のLCR回路により等価回路モデルを導出する方法が示されている。
Therefore, a highly accurate equivalent circuit model is required for efficient circuit design.
ところで、電源回路等に使用されるコンデンサは、インピーダンスの実数部、いわゆるESR(Equivalent Series Resistance:等価直列抵抗)の特性が重要である。 Incidentally, a capacitor used in a power supply circuit or the like has an important characteristic of a real part of impedance, that is, so-called ESR (Equivalent Series Resistance).
すなわち、ESRが小さいほど電源容量を小さくでき、かつ電源の低リプル化につながるからである。 That is, the smaller the ESR, the smaller the power supply capacity and the lower the power supply ripple.
そのため、特許文献2には、ESRを分離測定し、コンデンサを評価する方法が示されている。
近年の電子機器の高速ディジタル化、高周波数化につれて、高周波数領域でのシミュレーションが必要となってきている。 As electronic devices have been digitized at a high speed and with a high frequency in recent years, simulations in a high frequency region have become necessary.
一方、コンデンサのESRは、高周波数領域において増加し、コンデンサとしての特性が劣化することがわかってきた。 On the other hand, it has been found that the ESR of a capacitor increases in a high frequency region, and the characteristics as a capacitor deteriorate.
そのため、高周波数領域でのシミュレーションを行うためには、ESRの特性も考慮した高精度の等価回路モデルが必要である。 Therefore, in order to perform a simulation in a high frequency region, a highly accurate equivalent circuit model in consideration of the characteristics of ESR is necessary.
図10は、従来の3素子等価回路モデルである。 FIG. 10 shows a conventional three-element equivalent circuit model.
しかし、図10に示す従来の3素子等価回路モデルは、抵抗R10がインダクタンスL10およびキャパシタンスC10と直列に接続されているだけであるため、周波数によらずESRは一定値となるといった問題点があった。 However, the conventional three-element equivalent circuit model shown in FIG. 10 has a problem that the ESR becomes a constant value regardless of the frequency because the resistor R10 is merely connected in series with the inductance L10 and the capacitance C10. It was.
図11は、従来の3素子等価回路モデルを高分子有機半導体固体電解コンデンサに適用した場合の周波数特性を測定値と比較した図である。 FIG. 11 is a diagram comparing frequency characteristics with measured values when a conventional three-element equivalent circuit model is applied to a polymer organic semiconductor solid electrolytic capacitor.
図11(a)は、ESRの周波数特性について比較した図である。 FIG. 11A is a diagram comparing the frequency characteristics of ESR.
図11(b)は、インピーダンス絶対値の周波数特性について比較した図である。 FIG. 11B is a diagram comparing frequency characteristics of impedance absolute values.
図11(b)に示すように、インピーダンス絶対値については測定値と略一致させることができたとしても、図11(a)に示すように、インピーダンスの実数部については、略一致させることができなかった。 As shown in FIG. 11B, even if the impedance absolute value can be substantially matched with the measured value, as shown in FIG. 11A, the real part of the impedance can be substantially matched. could not.
また、上述の特許文献1に示されている方法では、多段のラダー回路で構成される等価回路モデルの選定方法および各回路定数の導出方法が明確ではなかった。
Further, in the method disclosed in
したがって、コンデンサについて高精度の等価回路モデルが得られないために、高周波数領域でのシミュレーションを正確に行うことができず、実際に電気回路を製作した場合に、予期しない問題が生じることがあった。 Therefore, since a high-accuracy equivalent circuit model cannot be obtained for the capacitor, simulation in the high frequency region cannot be performed accurately, and an unexpected problem may occur when an electric circuit is actually manufactured. It was.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高精度の等価回路モデルを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium on which a highly accurate equivalent circuit model is recorded.
また、本発明の別の目的は、高精度の等価回路モデルの導出をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a program for causing a computer to derive a highly accurate equivalent circuit model.
また、本発明の別の目的は、高精度の等価回路モデルの導出をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a recording medium on which a program for causing a computer to derive a highly accurate equivalent circuit model is recorded.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサを有する電気回路の電気的特性のシミュレーションをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a program for causing a computer to execute simulation of electrical characteristics of an electric circuit having a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサを有する電気回路の電気的特性のシミュレーションをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a recording medium recording a program for causing a computer to execute simulation of electrical characteristics of an electric circuit having a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor. is there.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサを設計する設計方法を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a design method for designing a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサの良否判断を行う良否判断方法を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a pass / fail judgment method for judging pass / fail of a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor.
また、本発明の別の目的は、高精度の等価回路モデルを導出する導出装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a deriving device for deriving a highly accurate equivalent circuit model.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサを有する電気回路の電気的特性のシミュレーションを行うシミュレーション装置を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a simulation apparatus for simulating the electrical characteristics of an electric circuit having a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor.
さらに、本発明の別の目的は、コンデンサの高精度な等価回路モデルを用いてコンデンサの良否判断を行う良否判断装置を提供することである。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a pass / fail judgment device for judging pass / fail of a capacitor using a highly accurate equivalent circuit model of the capacitor.
この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデルを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
According to the present invention, a computer-readable recording medium that records an equivalent circuit model of a storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal.
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series,
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit is a computer-readable recording medium on which an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor is recorded.
好ましくは、第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を1つだけ含む。 Preferably, the first series circuit includes only one series circuit in which the first parallel circuit and the second parallel circuit are connected in series.
好ましくは、第2の回路は、第4の抵抗と、第4の抵抗に直列に接続された第2のインダクタンスとを含む。 Preferably, the second circuit includes a fourth resistor and a second inductance connected in series to the fourth resistor.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルの導出をコンピュータに実行させるためのプログラムは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデル
の導出をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付けるステップと、等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように第1、第2および第3の抵抗、第1および第2のインダクタンスならびにキャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
Further, according to the present invention, it is possible to cause the computer to derive an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal. The program
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series,
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit is a program for causing a computer to derive an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor,
Receiving the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element, and the first, second and second so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. 3 is a program for causing a computer to execute the step of optimizing the values of the three resistors, the first and second inductances, and the capacitance.
好ましくは、最適化するステップは、第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2のステップと、計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる。 Preferably, the step of optimizing includes a first step of changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, and the changed first. A second step of calculating a frequency characteristic of a real part of an equivalent impedance of the equivalent circuit model using the values of the second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances; The third step repeats the first and second steps until the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性のシミュレーションをコンピュータに実行させるためのプログラムは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデル
を用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性のシミュレーションをコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
蓄電素子の等価回路モデルを含んだ電気回路の回路モデルを受付けるステップと、シミュレーション条件を受付けるステップと、電気回路の回路モデルおよびシミュレーション条件に基づき、電気的特性を計算するステップと、計算された電気的特性を出力するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
In addition, according to the present invention, an electric circuit having an electric storage element using an equivalent circuit model of the electric storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal. A program for causing a computer to execute simulation of electrical characteristics of a circuit is as follows:
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit uses an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor, and the electrical characteristics of the electrical circuit having the storage element It is a program for making a computer execute a simulation,
Receiving a circuit model of an electric circuit including an equivalent circuit model of a storage element; receiving a simulation condition; calculating an electrical characteristic based on the circuit model and simulation condition of the electric circuit; A program for causing a computer to execute a step of outputting a target characteristic.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性が所望の電気的特性となるように蓄電素子を設計する方法は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデル
を用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性が所望の電気的特性となるように蓄電素子を設計する方法であり、
蓄電素子の等価回路モデルを含んだ電気回路の回路モデルを作成するステップと、所望の電気的特性を決定するステップと、電気回路の回路モデルの電気的特性が所望の電気的特性に略一致するように第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップと、最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値に基づいて、蓄電素子を製作するステップとからなる、蓄電素子を設計する方法である。
In addition, according to the present invention, an electric circuit having an electric storage element using an equivalent circuit model of the electric storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal. A method for designing a storage element so that the electrical characteristics of a circuit have desired electrical characteristics is as follows:
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit uses an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor, and an electrical characteristic of an electric circuit having a storage element is It is a method of designing a storage element so as to have desired electrical characteristics,
A step of creating a circuit model of an electric circuit including an equivalent circuit model of a storage element, a step of determining a desired electric characteristic, and an electric characteristic of the circuit model of the electric circuit substantially coincide with the desired electric characteristic. Optimizing the respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, and the optimized first, second and third resistors , A method of designing a power storage element comprising the steps of manufacturing the power storage element based on the first inductance and the respective values of the first and second capacitances.
好ましくは、最適化するステップは、第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて電気回路の回路モデルの電気的特性を計算する第2のステップと、計算された電気回路の回路モデルの電気的特性が所望の電気的特性に略一致するまで前記第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる。 Preferably, the step of optimizing includes a first step of changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, and the changed first. A second step of calculating electrical characteristics of the circuit model of the electrical circuit using the values of the second and third resistances, the first inductance, and the first and second capacitances; and And a third step in which the first and second steps are repeated until the electrical characteristics of the circuit model substantially match the desired electrical characteristics.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを用いて、蓄電素子の良否を判断する方法は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデル
を用いて、蓄電素子の良否を判断する方法であり、
蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を取得するステップと、等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップと、最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値があらかじめ定められた範囲内であれば蓄電素子を良品と判断するステップとからなる、蓄電素子の良否を判断する方法である。
In addition, according to the present invention, by using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal, the quality of the storage element is determined. The way to judge is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit is a method of determining pass / fail of a storage element using an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor,
Obtaining the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element, and the first, second and second so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. Optimizing the respective values of the third resistance, the first inductance and the first and second capacitances, and the optimized first, second and third resistances, the first inductance and the first And determining whether the power storage element is acceptable or not, comprising determining a power storage element as a non-defective product if each value of the second capacitance is within a predetermined range.
好ましくは、最適化するステップは、第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2のステップと、計算された等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が所望の電気的特性に略一致するまで前記第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる。 Preferably, the step of optimizing includes a first step of changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, and the changed first. A second step of calculating a frequency characteristic of a real part of an equivalent impedance of the equivalent circuit model using the values of the second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances; And a third step in which the first and second steps are repeated until the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the desired electrical characteristic.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを導出する装置は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデル
を導出する装置であり、蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付ける手段と、等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化する手段とを備える、等価回路モデルを導出する装置である。
In addition, according to the present invention, an apparatus for deriving an equivalent circuit model of a storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal.
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit is a device for deriving an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor, and a real part of a measured impedance of a storage element And the first, second and third resistors and the first inductance so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. And an apparatus for deriving an equivalent circuit model comprising means for optimizing the respective values of the first and second capacitances.
好ましくは、最適化する手段は、第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1の手段と、変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2の手段と、計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで前記第1および第2の手段を繰返す第3の手段とからなる。 Preferably, the means for optimizing includes first means for changing the respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, and the changed first Second means for calculating the frequency characteristics of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model using the values of the second and third resistances, the first inductance, and the first and second capacitances, And third means for repeating the first and second means until the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性をシミュレーションする装置は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデルを用いて、蓄電素子を有する電気回路の電気的特性をシミュレーションする装置であり、
等価回路モデルを含んだ電気回路の回路モデルを受付ける手段と、シミュレーション条件を受付ける手段と、電気回路の回路モデルおよびシミュレーション条件に基づき、電気的特性を計算する手段と、計算された電気的特性を出力する手段とを備える、電気的特性をシミュレーションする装置である。
In addition, according to the present invention, an electric circuit having an electric storage element using an equivalent circuit model of the electric storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal. A device that simulates the electrical characteristics of a circuit
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit uses an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor, to obtain an electrical characteristic of an electric circuit having a storage element. A device to simulate,
Means for receiving a circuit model of an electric circuit including an equivalent circuit model, means for receiving a simulation condition, means for calculating an electrical characteristic based on the circuit model and simulation condition of the electric circuit, and calculating the calculated electrical characteristic An apparatus for simulating electrical characteristics.
また、この発明によれば、印加交流信号の周波数に応じて等価インピーダンスの実数部が測定インピーダンスの実数部に略一致するように変化する蓄電素子の等価回路モデルを用いて、蓄電素子の良否を判断する装置は、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と第2の直列回路とを並列に接続した並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む等価回路モデルを用いて、蓄電素子の良否を判断する装置であり、
蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付ける手段と、電気回路の回路モデルの電気的特性が所望の電気的特性に略一致するように第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化する手段と、最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値についてあらかじめ定められた範囲内であれば良品と判断する手段とを備える、蓄電素子の良否を判断する装置である。
In addition, according to the present invention, by using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal, the quality of the storage element is determined. The device to judge is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit is a device that determines the quality of the storage element using an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor.
Means for receiving the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element, and the first, second and third resistors, first so that the electrical characteristics of the circuit model of the electrical circuit substantially match the desired electrical characteristics; Means for optimizing the respective inductances and values of the first and second capacitances, the optimized first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances, respectively. And a means for determining whether or not the power storage element is acceptable if the value is within a predetermined range.
この発明によれば、高精度なコンデンサの等価回路モデルを得ることができるので、特に高周波数領域における正確なシミュレーションができる。 According to the present invention, since a highly accurate equivalent circuit model of a capacitor can be obtained, an accurate simulation can be performed particularly in a high frequency region.
また、この発明によれば、コンデンサの構造に対応した等価回路モデルを得ることができるので、所望の特性となるようにコンデンサを設計する場合に、構造との対応が明快であるため効率的な設計ができる。 In addition, according to the present invention, an equivalent circuit model corresponding to the capacitor structure can be obtained. Therefore, when designing a capacitor to have desired characteristics, the correspondence with the structure is clear and efficient. Can design.
さらに、この発明によれば、サンプリング周波数毎のESRから導出される等価回路モデルを用いて製品の評価が行えるので、全周波数領域の電気的特性を測定することなく、迅速かつ低コストで製品の良否判断ができる。 Furthermore, according to the present invention, the product can be evaluated using the equivalent circuit model derived from the ESR for each sampling frequency, so that the product can be quickly and inexpensively measured without measuring the electrical characteristics in the entire frequency range. Pass / fail judgment can be made.
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
この発明の実施の形態1に従うコンデンサの等価回路モデルの導出をコンピュータに実行させるプログラムについて説明する。
[Embodiment 1]
A program for causing a computer to derive an equivalent circuit model of a capacitor according to the first embodiment of the present invention will be described.
まず、コンデンサの等価回路モデルについて説明する。 First, an equivalent circuit model of the capacitor will be described.
図11(a)に示すように、実測のESRは高周波数側および低周波数側において上昇する。その上昇の程度はコンデンサによって異なるため、回路を構成する各素子の値を変更することで、柔軟にESR特性が変化する等価回路モデルを採用する必要がある。 As shown in FIG. 11A, the actually measured ESR rises on the high frequency side and the low frequency side. Since the degree of increase varies depending on the capacitor, it is necessary to adopt an equivalent circuit model in which the ESR characteristic changes flexibly by changing the value of each element constituting the circuit.
図1は、この発明の実施の形態1に従う等価回路モデルを示した図である。 FIG. 1 shows an equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention.
図1を参照して、この発明の実施の形態1に従う等価回路モデルは、蓄電部に対応する回路10と端子部に対応する回路20とからなる。
Referring to FIG. 1, the equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention includes a
回路10は、抵抗R1とインダクタンスL1との並列回路と抵抗R2とキャパシタンスC1との並列回路とを直列接続した第1の直列回路11と、抵抗R3とキャパシタンスC2とを直列接続した第2の直列回路12とを含み、第1の直列回路11と第2の直列回路12とは、互いに並列接続されている。
The
回路20は、インダクタンスL2と抵抗R4とを直列接続した回路である。
The
図1に示す等価回路モデルのインピーダンス計算式は、式(1)のようになる。 The impedance calculation formula of the equivalent circuit model shown in FIG.
よって、本並列回路の抵抗R1の値とインダクタンスL1の値とにより高周波数領域におけるESR特性を変化させることができる。 Therefore, the ESR characteristic in the high frequency region can be changed by the value of the resistance R1 and the value of the inductance L1 of the parallel circuit.
一方、第1の直列回路11における抵抗R2とキャパシタンスC1との並列回路に流入する電流は、抵抗R2とキャパシタンスC1とのインピーダンスの逆数比に比例して分流される。キャパシタンスC1のインピーダンスは周波数に反比例する。そのため、高周波数領域では、キャパシタンスC1は低インピーダンスであり、キャパシタンスC1に流れる電流の比率は大きく、並列回路全体のESRは小さい。一方、低周波数になるにつれキャパシタンスC1は高インピーダンスとなるため、抵抗R2に流れる電流の比率は大きくなり、並列回路全体のESRは上昇することになる。 On the other hand, the current flowing into the parallel circuit of the resistor R2 and the capacitance C1 in the first series circuit 11 is shunted in proportion to the reciprocal ratio of the impedance of the resistor R2 and the capacitance C1. The impedance of the capacitance C1 is inversely proportional to the frequency. Therefore, in the high frequency region, the capacitance C1 has a low impedance, the ratio of the current flowing through the capacitance C1 is large, and the ESR of the entire parallel circuit is small. On the other hand, since the capacitance C1 becomes higher impedance as the frequency becomes lower, the ratio of the current flowing through the resistor R2 increases, and the ESR of the entire parallel circuit increases.
よって、本並列回路の抵抗R2の値とキャパシタンスC1の値とにより低周波数領域におけるESR特性を変化させることができる。 Therefore, the ESR characteristic in the low frequency region can be changed by the value of the resistance R2 and the value of the capacitance C1 of the parallel circuit.
また、本発明の等価回路モデルは、コンデンサの特性の一つである漏れ電流値についても対応が可能である。この漏れ電流値はコンデンサに一定の直流電圧をかけて電流法又は電圧法(JIS C5102等に記載)を用いて測定を行う。図1の回路において直流電流が流れるのは抵抗R2とインダクタンスL1であるが、直流電圧印加時は抵抗R2のみが抵抗成分として作用するため、漏れ電流値I、測定時直流電流Vとした場合、R2=V/IによりR2の値を算出することができる。漏れ電流値は、一般的に数〜数百μAと小さいためR2の値は大きくなる。そのため、第1の直列回路11と並列に第2の直列回路12を接続したものを用いた。これにより、回路10を流れる電流を第1の直列回路11と第2の直列回路12とに分流することができ、抵抗R2の増加により変化する低周波領域におけるESR値を補正することができる。
The equivalent circuit model of the present invention can also cope with a leakage current value which is one of the characteristics of a capacitor. The leakage current value is measured using a current method or a voltage method (described in JIS C5102 or the like) by applying a constant DC voltage to the capacitor. In the circuit of FIG. 1, the DC current flows through the resistor R2 and the inductance L1, but when the DC voltage is applied, only the resistor R2 acts as a resistance component. Therefore, when the leakage current value I and the DC current V during measurement are used, The value of R2 can be calculated by R2 = V / I. Since the leakage current value is generally as small as several to several hundred μA, the value of R2 becomes large. For this reason, a circuit in which a second series circuit 12 is connected in parallel with the first series circuit 11 is used. As a result, the current flowing through the
回路20はインダクタンスL2と抵抗R4とを直列接続したものであるから、ESRは周波数によらずR4となる。
Since the
したがって、全周波数領域の測定値を用いて抵抗R4を決定した後、主として高周波数領域での測定値を用いて抵抗R1の値とインダクタンスL1の値とを、および主として低周波数領域での測定値を用いて抵抗R2の値とキャパシタンスC1の値と抵抗R3とキャパシタンスC2とを最適化することにより全周波数領域においてESR特性を実測値に略一致させることができる。 Therefore, after determining the resistance R4 using the measurement values in the entire frequency region, the resistance R1 value and the inductance L1 value are measured mainly using the measurement value in the high frequency region, and the measurement value is mainly in the low frequency region. By optimizing the value of the resistance R2, the value of the capacitance C1, the resistance R3, and the capacitance C2, the ESR characteristics can be made to substantially match the actual measurement values in the entire frequency range.
次に、コンデンサの等価回路モデルの導出をコンピュータに実行させるプログラムについて説明する。 Next, a program for causing a computer to derive an equivalent circuit model of a capacitor will be described.
図2は、この発明の実施の形態1に従うプログラムを実行するコンピュータの概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a computer that executes a program according to the first embodiment of the present invention.
図2を参照して、コンピュータ100には、マウス114と、キーボード116と、ディスプレイ118が接続される。
With reference to FIG. 2, a
コンピュータ100は、それぞれバス120に接続された、CPU(Central Processing Unit)102と、オペレーティングシステムに送られたプログラムなどを記憶したR
OM(Read Only Memory)104と、実行されるプログラムをロードするための、およびプログラム実行中のデータを記憶するためのRAM(Random Access Memory)106と、ハードディスク(HDD)108と、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)
ドライブ110とを備える。CD−ROMドライブ110には、CD−ROM112が装着される。
The
An OM (Read Only Memory) 104, a RAM (Random Access Memory) 106 for loading a program to be executed and storing data during program execution, a hard disk (HDD) 108, a CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory)
Drive 110. A CD-
図3は、この発明の実施の形態1に従う等価回路モデルを導出するプログラムのフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart of a program for deriving an equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention.
コンピュータ100は、等価回路モデルを導出するプログラムがCPU102で実行されることにより、図3に示した各ステップの処理を実行する。
The
一般的にこうしたプログラムは、CD−ROM112などの記録媒体に記憶されて流通し、CD−ROMドライブ110などにより記録媒体から読取られてハードディスク108に一旦記憶される。さらにハードディスク108からRAM106に読出されてCPU102により実行される。
Generally, such a program is stored and distributed in a recording medium such as a CD-
図3を参照して、CPU102は、ユーザが入力する等価回路モデルを受付ける(ステップS100)。ユーザは、CD−ROM112に記憶されている等価回路モデルをCD−ROMドライブ110から読込ませキーボード116およびマウス114を用いてディスプレイ118において等価回路モデルを構成する。
Referring to FIG. 3,
次に、CPU102は、ユーザが入力する等価回路モデルの抵抗R1,R2,R3インダクタンスL1,キャパシタンスC1,C2の初期値を受付ける(ステップS102)。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いて、抵抗R1,R2,R3、インダクタンスL1,キャパシタンスC1,C2の初期値を入力する。この初期値は後述する最適化処理を行うための初期値であり、ユーザは任意に決定できる。R2の値については、漏れ電流値I、測定時直流電流Vとした場合、R2=V/Iで算出することにより、決定することができる。
Next, the
さらに、CPU102は、ユーザが入力するサンプル周波数毎のESRの測定値を受付ける(ステップS104)。ユーザは、あらかじめ対象とするコンデンサについて、複数のサンプリング周波数毎にESRを測定しておき、キーボード116およびマウス114を用いて入力する。ESRの測定数が多いほど等価回路モデルの精度は向上する。
Further, the
ユーザからの入力が完了した後、CPU102は、抵抗R4の値を決定する(ステップS106)。式(1)に示すインピーダンス計算式の実部、すなわちESRに着目すると、R4はωに依存しない。したがって、サンプル周波数とESR測定値から抵抗R4を計算できる。
After the input from the user is completed, the
次に、CPU102は、等価回路モデルを用いて計算されたESR周波数特性と実測されたESR周波数特性とを略一致させるように、蓄電部に対応する回路10について最適化処理を行う。以下、最適化処理について述べる。
Next, the
CPU102は、ESRを測定したサンプリング周波数と対応させて、等価回路モデルのサンプル周波数毎のESRを計算する(ステップS108)。
The
続いて、CPU102は、サンプリング周波数毎のESRの測定値と計算値が略一致するか否かを判断する(ステップS110)。
Subsequently, the
サンプリング周波数毎のESRの測定値と計算値が略一致しない場合(ステップS110においてNOの場合)には、CPU102は、等価回路モデルの抵抗R1,R3インダクタンスL1,キャパシタンスC1,C2の値を変更する(ステップS112)。
When the measured value and the calculated value of ESR for each sampling frequency do not substantially match (NO in step S110),
以下、上述したステップS108,S110,S112を、ステップS110においてサンプリング周波数毎のESRの測定値と計算値が略一致するまで繰返す。 Hereinafter, steps S108, S110, and S112 described above are repeated until the measured value and the calculated value of ESR for each sampling frequency substantially match in step S110.
サンプリング周波数毎のESRの測定値と計算値が略一致した場合(ステップS110においてYESの場合)には、CPU102は、そのときの値を等価回路モデルの抵抗R1,R3,インダクタンスL1,キャパシタンスC1,C2の値として決定する(ステップS114)。
When the measured value and the calculated value of ESR for each sampling frequency substantially coincide (in the case of YES in step S110), the
以上が最適化処理である。 The above is the optimization process.
その後、CPU102は、ユーザが入力する所定周波数のインピーダンス絶対値の測定値を受付ける(ステップS116)。ユーザは、あらかじめ対象とするコンデンサについて、1つの所定周波数におけるインピーダンス絶対値を測定しておき、キーボード116およびマウス114を用いて入力する。
Thereafter, the
すると、CPU102は、インダクタンスL2を計算する(ステップS118)。CPU102は、上述のステップで決定された抵抗R1,R2,R3,インダクタンスL1およびキャパシタンスC1の値と所定周波数のインピーダンス絶対値を用いて、式(1)からインダクタンスL2を計算できる。
Then, the
最終的に、CPU102は、抵抗R1,R2,R3,R4インダクタンスL1,L2,キャパシタンスC1,C2の値をディスプレイ118等に出力する(ステップS120)。
Finally, the
上述のステップにより、対象とするコンデンサの等価回路モデルが導出できる。 By the above steps, an equivalent circuit model of the target capacitor can be derived.
なお、サンプル周波数毎のESRの測定値と略一致するまで、抵抗R1,R3インダクタンスL1,キャパシタンスC1,C2の値を変更していく手法の一例として、非線形最小二乗法がある。非線形最小二乗法の代表的なアルゴリズムとして、ニュートン法、パターン法およびガウス−ニュートン法などが知られている。 Note that as an example of a method of changing the values of the resistors R1, R3, inductance L1, and capacitances C1, C2 until they substantially coincide with the measured values of ESR for each sample frequency, there is a nonlinear least square method. Newton's method, pattern method, Gauss-Newton method and the like are known as typical algorithms of the nonlinear least square method.
図4は、この発明の実施の形態1に従う等価回路モデルを高分子有機半導体固体電解コンデンサに適用した場合の周波数特性を測定値と比較した図である。 FIG. 4 is a diagram comparing frequency characteristics with measured values when the equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention is applied to a polymer organic semiconductor solid electrolytic capacitor.
図4(a)は、ESRの周波数特性について比較した図である。 FIG. 4A is a diagram comparing the frequency characteristics of ESR.
図4(b)は、インピーダンス絶対値の周波数特性について比較した図である。 FIG. 4B is a diagram comparing frequency characteristics of impedance absolute values.
図4(a),図4(b)を参照して、本発明の実施の形態1に従う等価回路モデルを用いた場合には、ESRの周波数特性およびインピーダンス絶対値の周波数特性のいずれも、測定値と略一致させることができる。 4 (a) and 4 (b), when the equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention is used, both the frequency characteristics of ESR and the frequency characteristics of impedance absolute value are measured. The value can be substantially matched.
図5は、他の等価回路モデルの一例を示した図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of another equivalent circuit model.
この発明の実施の形態1に従う等価回路モデルとしては、図5に示すように、図1の蓄電部に相当する回路10に抵抗R5とキャパシタンスC3とを直列接続した第3の直列回路13を並列に接続したものである。
As an equivalent circuit model according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a third series circuit 13 in which a resistor R5 and a capacitance C3 are connected in series to a
なお、プログラムが記憶される記録媒体としては、CD−ROM、ハードディスクに限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical
Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、ICカード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM、EEPROM、フラッシュROMなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。
The recording medium for storing the program is not limited to a CD-ROM or a hard disk, but a flexible disk, a cassette tape, an optical disk (MO (Magnetic Optical
Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc)), IC card (including memory card), optical card, mask ROM, EPROM, EEPROM, flash ROM, semiconductor memory, etc. It may be a medium to be used.
[実施の形態2]
この発明の実施の形態2に従うコンデンサを有する電気回路の電気的特性のシミュレーションをコンピュータに実行させるプログラムについて説明する。
[Embodiment 2]
A program for causing a computer to execute simulation of electrical characteristics of an electric circuit having a capacitor according to the second embodiment of the present invention will be described.
図6は、この発明の実施の形態2に従うコンデンサを有する電気回路の一例である。 FIG. 6 is an example of an electric circuit having a capacitor according to the second embodiment of the present invention.
図6(a)は、電源デカップリング回路の構成図である。 FIG. 6A is a configuration diagram of a power supply decoupling circuit.
図6(b)は、電源デカップリング回路の回路モデルである。 FIG. 6B is a circuit model of the power supply decoupling circuit.
電源デカップリング回路は、電源のノイズフィルタとして一般的に用いられる回路である。図6(a)は、2つのコンデンサによって構成された電源デカップリング回路である。 The power supply decoupling circuit is a circuit generally used as a power supply noise filter. FIG. 6A shows a power supply decoupling circuit composed of two capacitors.
図6(b)は、図6(a)に示す電源デカップリング回路から、図1に示す等価回路モデルを用いて、回路モデルを構成したものである。 FIG. 6B shows a circuit model configured from the power supply decoupling circuit shown in FIG. 6A using the equivalent circuit model shown in FIG.
図7は、この発明の実施の形態2に従うコンデンサを有する電気回路のシミュレーションを行うプログラムのフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of a program for simulating an electric circuit having a capacitor according to the second embodiment of the present invention.
処理を実行するコンピュータについての詳細な説明は、上述したので省略する。 The detailed description of the computer that executes the process has been described above, and will be omitted.
ユーザは、あらかじめ、この発明の実施の形態1に従うプログラム等により、図6(a)に示すコンデンサ204,206の等価回路モデルを導出しておく。
The user derives in advance an equivalent circuit model of the
図7を参照して、CPU102は、ユーザが入力する電気回路の回路モデルを受付ける(ステップS200)。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いてディスプレイ118において図6(b)に示すような回路モデルを構成する。
Referring to FIG. 7,
次に、CPU102は、回路モデルの各要素の定数値を受付ける(ステップS202)。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いて、図6(b)に示す抵抗R41,R42,R43,R44,インダクタンスL41,L42,キャパシタンスC41,C42,抵抗R51,R52,R53,R54,インダクタンスL51,L52,キャパシタンスC51,C52の値を入力する。
Next, the
さらに、CPU102は、シミュレーションの初期条件を受付ける(ステップS204)。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いて、所望する電気的特性を求めるための周波数範囲や入力信号波形等を初期条件として入力する。
Further, the
例えば、図6(b)において、電源側から負荷側への周波数伝達特性をシミュレーションしたい場合には、電源側から印加する信号の周波数範囲を初期条件として入力する。 For example, in FIG. 6B, when it is desired to simulate the frequency transfer characteristic from the power source side to the load side, the frequency range of the signal applied from the power source side is input as an initial condition.
CPU102は、受付けた回路モデルおよび初期条件より電気的特性を計算する(ステップS206)。なお、計算手法としては、キルヒホッフの法則に基づく節点解析法が知られている。
その後、CPU102は、計算により得られた電気的特性をディスプレイ118等に出力する(ステップS208)。
Thereafter, the
なお、ユーザは、計算により得られた電気的特性を電子データとして、ハードディスク108等に記憶することも可能である。
Note that the user can also store the electrical characteristics obtained by the calculation in the
上述のステップにより、コンデンサの等価回路モデルを用いて対象とする電気回路の電気的特性をシミュレーションすることができる。 Through the above-described steps, the electrical characteristics of the target electric circuit can be simulated using the equivalent circuit model of the capacitor.
[実施の形態3]
この発明の実施の形態3に従うコンデンサの良否を判断する装置について説明する。
[Embodiment 3]
An apparatus for determining the quality of a capacitor according to the third embodiment of the present invention will be described.
図8は、この発明の実施の形態3に従うコンデンサの良否を判断する装置の概略構成図である。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an apparatus for determining the quality of a capacitor according to the third embodiment of the present invention.
コンデンサの良否を判断する装置は、マイクロコンピュータ100と、マウス114と、キーボード116と、ディスプレイ118と、測定部150とを備える。
The apparatus for determining whether or not a capacitor is good includes a
マイクロコンピュータ100と、マウス114と、キーボード116と、ディスプレイ118は上述したものと同様であるので詳細な説明は省略する。
Since the
測定部150は、CPU102からの指令に応じて、任意のサンプル周波数におけるESRおよびインピーダンス絶対値を測定し、その測定データをRAM106へ転送する。測定部150は、印加交流電圧波形と交流電流波形とをベクトル演算してESRおよびインピーダンス絶対値を測定するが、周知技術であるため詳細な説明は省略する。
The measuring
この発明の実施の形態3において、コンデンサの等価回路モデルとして図1に示す等価回路モデルを採用する。
In
図9は、この発明の実施の形態3に従うコンデンサの良否を判断するプログラムのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of a program for determining the quality of a capacitor according to the third embodiment of the present invention.
図9を参照して、CPU102は、ユーザが入力する等価回路モデルを受付ける。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いて等価回路モデルを決定する(ステップS400)。
Referring to FIG. 9,
さらに、CPU102は、ユーザが入力する決定した等価回路モデルの各要素についての基準値および許容範囲を受付ける(ステップS402)。ユーザは、キーボード116およびマウス114を用いて、抵抗R1,R2,R3,R4,インダクタンスL1,L2,キャパシタンスC1,C2の基準値および良品であると判断できる許容範囲を入力する。
Further, the
次に、測定部150はCPU102からの指令に応じて、複数のサンプル周波数毎に製品のESRを測定し(ステップS404)、そのデータをRAM106へ転送する。
Next, the
さらに、測定部150はCPU102からの指令に応じて、所定周波数の製品のインピーダンス絶対値を測定し(ステップS406)、そのデータをRAM106へ転送する。
Further, the
CPU102は、製品の等価回路モデルを導出する(ステップS408)。このステップは、この発明の実施の形態1における、図3に示すステップS106,S108,S110,S112,S114,S116,S118,S120と同様であるので、詳細な説明は省略する。
The
その後、CPU102は、導出した抵抗R1,R2,R3,R4,インダクタンスL1,L2,キャパシタンスC1,C2が、それぞれ基準値から許容範囲内であるか否かを判断する(ステップS410)。
Thereafter, the
すべての値が基準値から許容範囲内にある場合(ステップS410においてYESの場合)には、CPU102は、当該製品を「良品」であると判断する(ステップS412)。
If all values are within the allowable range from the reference value (YES in step S410),
一方、いずれかの値が基準値から許容範囲内にない場合(ステップS410においてNOの場合)には、CPU102は、当該製品を「不良品」であると判断する(ステップS414)。
On the other hand, if any value is not within the allowable range from the reference value (NO in step S410),
上述のように、サンプリング周波数毎のESRから導出される等価回路モデルを用いて製品の良否判断ができる。 As described above, the quality of the product can be determined using the equivalent circuit model derived from the ESR for each sampling frequency.
なお、この発明の実施の形態4においては、測定部150を備えたコンピュータ100で構成された装置を説明したが、これに限られることはなく、ユーザが製品のESRおよびインピーダンス絶対値を測定した後、同様の処理を行う装置に当該データを入力してもよい。
In the fourth embodiment of the present invention, an apparatus composed of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10,70a,70b 蓄電部に対応する回路、
20,80a,80b 端子部に対応する回路、
100 コンピュータ、
102 CPU、
104 ROM、
106 RAM、
108 ハードディスク(HDD)、
110 CD−ROMドライブ、
112 CD−ROM、
114 マウス、
116 キーボード、
118 ディスプレイ、
120 バス、
150 測定部、
200 電源、
202 線路、
204,206コンデンサ、
R1,R2,R3,R4,R10,R41,R42,R43,R44,R51,R52,R53 R54 抵抗、
L1,L2,L10,L41,L42,L51,L52 インダクタンス、
C1,C2,C10,C41,C42,C51,C52 キャパシタンス。
10, 70a, 70b A circuit corresponding to the power storage unit,
20, 80a, 80b circuit corresponding to the terminal part,
100 computers,
102 CPU,
104 ROM,
106 RAM,
108 hard disk (HDD),
110 CD-ROM drive,
112 CD-ROM,
114 mice,
116 keyboard,
118 display,
120 buses,
150 measuring section,
200 power supply,
202 tracks,
204,206 capacitors,
R1, R2, R3, R4, R10, R41, R42, R43, R44, R51, R52, R53 R54 resistors,
L1, L2, L10, L41, L42, L51, L52 Inductance,
C1, C2, C10, C41, C42, C51, C52 Capacitance.
Claims (15)
前記等価回路モデルは、蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含む、等価回路モデルを、導出するためにコンピュータを、
前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付ける受付手段、
前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化する最適化手段、
として機能させるための等価回路モデル導出プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。 An equivalent circuit model of a storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal,
The equivalent circuit model includes a first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit,
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series,
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a computer for deriving an equivalent circuit model including a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor.
Receiving means for receiving a frequency characteristic of a real part of a measured impedance of the storage element;
The first, second and third resistors, the first inductance, and the first so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. And an optimization means for optimizing the respective values of the second capacitance,
A computer-readable recording medium on which an equivalent circuit model deriving program for functioning as a computer is recorded.
前記等価回路モデルは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記プログラムは、
前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付けるステップと、
前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to derive an equivalent circuit model of a storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal,
The equivalent circuit model is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series,
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The program is
Receiving the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element;
The first, second and third resistors, the first inductance, and the first so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. And a program for causing the computer to execute a step of optimizing each value of the second capacitance.
前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、
前記変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2のステップと、
前記計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで前記第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる、請求項3に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。 Said optimizing step comprises:
A first step of changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances;
A second frequency characteristic for calculating a frequency characteristic of a real part of an equivalent impedance of the equivalent circuit model using the changed values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances; And the steps
The third step of repeating the first step and the second step until the frequency characteristic of the real part of the calculated equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element. A program for causing the computer described in 3 to be executed.
前記等価回路モデルは、蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記プログラムは、
前記蓄電素子の等価回路モデルを含んだ前記電気回路の回路モデルを受付けるステップと、
シミュレーション条件を受付けるステップと、
前記電気回路の回路モデルおよびシミュレーション条件に基づき、前記電気的特性を計算するステップと、
前記計算された電気的特性を出力するステップとをコンピュータに実行させる、コンピュータに実行させるためのプログラム。 Simulation of electrical characteristics of the electric circuit having the electric storage element using an equivalent circuit model of the electric storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal A program for causing a computer to execute
The equivalent circuit model includes a first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit,
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The program is
Receiving a circuit model of the electrical circuit including an equivalent circuit model of the storage element;
Accepting simulation conditions;
Calculating the electrical characteristics based on a circuit model and simulation conditions of the electrical circuit;
A program for causing a computer to execute the step of outputting the calculated electrical characteristics.
前記等価回路モデルは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記方法は、
演算手段が、前記蓄電素子の等価回路モデルを含んだ前記電気回路の回路モデルを受付けるステップと、
演算手段が、前記所望の電気的特性を計算するステップと、
演算手段が、前記電気回路の回路モデルの電気的特性が前記所望の電気的特性に略一致するように前記第1および第2の抵抗、前記インダクタンスおよび前記キャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップと、
前記最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値に基づいて、前記蓄電素子が設計されるステップとからなる、蓄電素子を設計する方法。 The electrical characteristics of the electrical circuit having the storage element are desired by using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal. A method of designing a storage element so as to have the electrical characteristics of
The equivalent circuit model is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The method
Calculating means for receiving a circuit model of the electric circuit including an equivalent circuit model of the electricity storage element;
Calculating means for calculating the desired electrical characteristics;
A step of optimizing the respective values of the first and second resistors, the inductance, and the capacitance so that an electric characteristic of a circuit model of the electric circuit substantially matches the desired electric characteristic; When,
And a step of designing the power storage device based on the optimized first, second and third resistances, first inductance, and first and second capacitance values, respectively. How to design.
演算手段が、前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、
演算手段が、前記変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて前記電気回路の回路モデルの電気的特性を計算する第2のステップと、
演算手段が、前記計算された電気回路の回路モデルの電気的特性が前記所望の電気的特性に略一致するまで前記第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる、請求項7に記載の蓄電素子を設計する方法。 Said optimizing step comprises:
A first step of calculating means for changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances;
The computing means calculates the electrical characteristics of the circuit model of the electrical circuit using the changed values of the first, second and third resistances, the first inductance, and the first and second capacitances. Two steps,
The calculation means comprises a third step in which the first and second steps are repeated until an electric characteristic of the calculated circuit model of the electric circuit substantially matches the desired electric characteristic. A method for designing the electricity storage device described in 1.
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記方法は、
測定手段が、前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を取得するステップと、
演算手段が、前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化するステップと、
演算手段が、前記最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値があらかじめ定められた範囲内であれば前記蓄電素子を良品と判断するステップとからなる、蓄電素子の良否を判断する方法。 A method for judging pass / fail of a storage element using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal,
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The method
Measuring means, obtaining the frequency characteristics of the real part of the measured impedance of the electricity storage element;
The computing means is configured to provide the first, second and third resistors, the first inductance so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. And optimizing the respective values of the first and second capacitances;
If the calculation means has values of the optimized first, second and third resistors, first inductance, and first and second capacitances within predetermined ranges, the storage element is selected. A method for judging whether or not a power storage element is good, comprising a step of judging that the product is good.
演算手段が、前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1のステップと、
演算手段が、前記変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2のステップと、
演算手段が、前記計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで前記第1および第2のステップを繰返す第3のステップとからなる、請求項9に記載の蓄電素子の良否を判断する方法。 Said optimizing step comprises:
A first step in which computing means changes values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances;
The computing means uses the changed values of the first, second and third resistances, the first inductance, and the first and second capacitances to calculate the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model. A second step of calculating;
From the third step, the arithmetic means repeats the first and second steps until the frequency characteristic of the real part of the calculated equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element. The method of judging the quality of the electrical storage element of Claim 9.
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記装置は、
前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付ける手段と、
前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化する手段とを備える、等価回路モデルを導出する装置。 An apparatus for deriving an equivalent circuit model of a storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal,
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The device is
Means for receiving the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element;
The first, second and third resistors, the first inductance, and the first so that the frequency characteristic of the real part of the equivalent impedance of the equivalent circuit model substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance. And means for deriving an equivalent circuit model comprising means for optimizing respective values of the second capacitance.
前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1の手段と、
前記変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2の手段と、
前記計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで前記第1および第2の手段を繰返す第3の手段とからなる、請求項11に記載の等価回路モデルを導出する装置。 The means for optimizing is
First means for changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance and the first and second capacitances;
A second frequency characteristic for calculating a frequency characteristic of a real part of an equivalent impedance of the equivalent circuit model using the changed values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances; Means of
3. A third means that repeats the first and second means until the frequency characteristic of the real part of the calculated equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element. An apparatus for deriving the equivalent circuit model according to 11.
前記等価回路モデルは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記装置は、
前記等価回路モデルを含んだ前記電気回路の回路モデルを受付ける手段と、
シミュレーション条件を受付ける手段と、
前記電気回路の回路モデルおよびシミュレーション条件に基づき、前記電気的特性を計算する手段と、
前記計算された電気的特性を出力する手段とを備える、電気的特性をシミュレーションする装置。 Simulate the electrical characteristics of an electrical circuit having a storage element using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal A device,
The equivalent circuit model is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The device is
Means for receiving a circuit model of the electrical circuit including the equivalent circuit model;
Means for accepting simulation conditions;
Means for calculating the electrical characteristics based on a circuit model and simulation conditions of the electrical circuit;
An apparatus for simulating electrical characteristics, comprising: means for outputting the calculated electrical characteristics.
前記等価回路モデルは、
蓄電部に対応する第1の回路と、前記第1の回路に直列に接続され、端子部に対応する第2の回路とを備え、
前記第1の回路は、第1の直列回路と、該第1の直列回路の両端で該第1の直列回路と並列に接続した第2の直列回路とを備えた並列回路からなり、
前記第1の直列回路は、第1の並列回路と第2の並列回路とを直列に接続した直列回路を含み、
前記第1の並列回路は、第1の抵抗と、前記第1の抵抗に並列に接続された第1のインダクタンスとからなり、
前記第2の並列回路は、第2の抵抗と、前記第2の抵抗に並列に接続された第1のキャパシタンスとからなり、
前記第2の直列回路は、第3の抵抗と、前記第3の抵抗に直列に接続された第2のキャパシタンスとを含み、
前記装置は、
前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性を受付ける手段と、
前記電気回路の回路モデルの電気的特性が前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するように前記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を最適化する手段と、
前記最適化された第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値についてあらかじめ定められた範囲内であれば良品と判断する手段とを備える、蓄電素子の良否を判断する装置。 An apparatus for judging pass / fail of a storage element using an equivalent circuit model of the storage element that changes so that the real part of the equivalent impedance substantially matches the real part of the measured impedance according to the frequency of the applied AC signal,
The equivalent circuit model is
A first circuit corresponding to the power storage unit, and a second circuit connected in series to the first circuit and corresponding to the terminal unit;
The first circuit comprises a parallel circuit comprising a first series circuit and a second series circuit connected in parallel with the first series circuit at both ends of the first series circuit;
The first series circuit includes a series circuit in which a first parallel circuit and a second parallel circuit are connected in series;
The first parallel circuit includes a first resistor and a first inductance connected in parallel to the first resistor;
The second parallel circuit comprises a second resistor and a first capacitance connected in parallel to the second resistor;
The second series circuit includes a third resistor and a second capacitance connected in series to the third resistor;
The device is
Means for receiving the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element;
The first, second and third resistors, the first inductance, and the first so that the electrical characteristics of the circuit model of the electrical circuit substantially match the frequency characteristics of the real part of the measured impedance of the storage element . And means for optimizing the respective values of the second capacitance;
Means for determining that each of the optimized first, second and third resistances, first inductance, and first and second capacitances is a non-defective product within a predetermined range. A device for judging the quality of a storage element.
前記記第1、第2および第3の抵抗、前記第1のインダクタンスならびに前記第1および第2のキャパシタンスのそれぞれの値を変化させる第1の手段と、
前記変化させた第1、第2および第3の抵抗、第1のインダクタンスならびに第1および第2のキャパシタンスの値を用いて前記等価回路モデルの等価インピーダンスの実数部の周波数特性を計算する第2の手段と、
前記計算された等価インピーダンスの実数部の周波数特性が前記蓄電素子の測定インピーダンスの実数部の周波数特性に略一致するまで前記第1および第2の手段を繰返す第3の手段とからなる、請求項14に記載の蓄電素子の良否を判断する装置。
The means for optimizing is
First means for changing respective values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances;
A second frequency characteristic for calculating a frequency characteristic of a real part of an equivalent impedance of the equivalent circuit model using the changed values of the first, second and third resistors, the first inductance, and the first and second capacitances; Means of
3. A third means that repeats the first and second means until the frequency characteristic of the real part of the calculated equivalent impedance substantially matches the frequency characteristic of the real part of the measured impedance of the storage element. 14. An apparatus for judging the quality of the electricity storage device according to 14.
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