[发明专利]一种电容器等效电路建模方法

权利要求书

1.一种电容器等效电路建模方法，其特征在于，所述等效电路由R(电阻)、C(电容)和L(电感)元件构成，所述方法包括：

将含待定系数的RC网络、RL网络以及RLC并联谐振网络各自的阻抗函数相加，组成电容器阻抗函数；

基于电容器自身参数和阻抗测试数据分别预设所述待定系数的初始值；

对所述电容器阻抗函数和阻抗测试数据进行拟合处理；

根据拟合误差的范围，必要时调整所述待定系数的初始值，直至拟合误差满足结束条件，确定所述阻抗函数的系数；

从候选网络类型集合中选取目标RC网络和RL网络，利用所述阻抗函数的系数生成电容器等效电路模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在复频域(s域)中，所述含待定系数的RC网络阻抗函数的表示式为：

其中p_1,k≤0，r_1,k0，k₀≥0；

所述含待定系数的RL网络阻抗函数的表示式为：

其中p_2,k0，c_k0，k₁≥0；

所述含待定系数的RLC并联谐振网络阻抗函数的表示式为：

其中d_k0，e_1,k0，e_0,k0。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待定系数的初始值预设方法包括：

以电容器的自谐振角频率为界分割所述阻抗测试角频率范围，将低频段和高频段分别记作第一频率区间和第二频率区间；

在所述第一频率区间内，基于第一公比生成第一等比数列；

在所述第二频率区间内，基于第二公比生成第二等比数列；

在所述第二频率区间内，获取电容器阻抗或电阻曲线曲率较大或非单调变化处的中心角频率。

分别基于所述第一等比数列、第二等比数列和中心角频率，结合电容器标称容量、自谐振角频率和相应的阻抗测试数据，依次按固定规则预设所述RC网络、RL网络和RLC并联谐振网络阻抗函数待定系数的初始值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拟合处理的方法包括：

利用非线性最小二乘法进行拟合处理，使得所述电容器阻抗函数值和所述阻抗测试数据的模量和实部的相对误差小于预设阈值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待定系数的初始值的调整方法包括：

调整所述第一等比数列的取值范围和所述第一公比；

调整所述第二等比数列的取值范围和所述第二公比；

调整所述中心角频率的数量和位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述候选网络类型集合包括：

FosterI、FosterII、CauerI和CauerII型中的一种，或其中两种或两种以上网络类型的混合型。