概要

EMSolutionの回路網NETWORKにおいて、非線形要素のI-V特性をテーブル入力できるようにしましたので、報告します。

解説

従来、非線形要素として、ダイオードタイプ1、2とI-V特性を数式で入力するものがありました。
プランジャの運動解析に用いたダイオードモデルを例として説明します。 Fig.1～3に同じモデルですが、３種の入力方法を示します。青色で示された部分がダイオードタイプ2による入力で、パラメータとしてV0とI0があります。赤色で示される部分は同じモデルを数式で表したものです。 テーブル入力では、まずNETWORKデータ内にTABLEデータを入力します。テーブル数を入力した後、テーブルのIDおよび点数、電流、電圧を入力します。ここでのデータは上の数式入力のものを単純に数値化したものです。

* TABLE * NUMBER * TABLE 1 * ID * NO_DATA * 1 34 * CURRENT * VOLTAGE * -0.0016 150.560517 -0.0008 70.560517 -0.0004 30.560517 -0.0002 10.560517 -0.0001 0.560517 -0.00009 0.230259 -0.00008 0.160944 -0.00007 0.120397 -0.00006 0.091629 -0.00005 0.069315 -0.00004 0.051083 -0.00003 0.035667 -0.00002 0.022314 -0.00001 0.010536 0 0.000000 0.01 -0.461512 0.02 -0.530330 0.03 -0.570711 0.04 -0.599396 0.05 -0.621661 0.06 -0.639859 0.07 -0.655251 0.08 -0.668586 0.09 -0.680351 0.1 -0.690875 0.2 -0.760140 0.3 -0.800670 0.4 -0.829430 0.5 -0.851739 0.6 -0.869968 0.7 -0.885381 0.8 -0.898732 0.9 -0.910509 1.0 -0.921044 * TAB * ID * NODE1 * NODE2 * TABLE_ID * TAB 4 1 4 1

Fig.1 非線形要素の入力　テーブル

* DIODE * ID * NODE1 * NODE2 * V0 * I0 * D2 4 1 4 0.1 0.0001

Fig.2 非線形要素の入力　ダイオードタイプ2

* EQ * ID * NODE1 * NODE2 * EQ 4 1 4 * FUNCTION V(I), I(A), V(V) * V0=0.1; I0=0.1e-3; IL=I0*(-0.99); [I <= IL] V1(I)=-V0*( (I-IL)/(IL+I0) +log((IL+I0)/I0) ); [IL < I] V2(I)=-V0* log((I+I0)/I0 ); V(I)=V1(I)+V2(I);;

Fig.3 非線形要素の入力 数式

上の、プランジャの運動解析において、Fig.1,2に数式入力とテーブル入力で解析した時の電流、電圧の時間変化を示します。結果はほぼ重なっています。電圧が負が順方向としていることに注意ください。 プランジャ位置の変化はほとんど一致しています。

Fig.4 ダイオード電圧波形

Fig.5 ダイオード電流波形

ダウンロード

解析モデル

・ input_Table.txt テーブル入力
・ input_D2.txt ダイオード入力
・ input_EQ.txt 数式入力
・ pre_geom2D.neu メッシュファイル