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Multisim7.0简介及其在喷油器驱动电路设计及仿真的应用

2018年02月01日 05:55 次阅读

在电子电路设计的初级阶段,电子工程师为了验证电路的功能,往往是焊接一块试验板或在面包板上搭接电路,然后通过测试仪器进行分析和判断。这种方法耗资耗时耗力,而且还受到硬件设备的制约,测量精度差。随着计算机技术的飞速发展,计算机辅助分析和仿真技术得到了较为广泛的应用。加拿大InteracTIve Image Technologies公司在成功推出EWB(Electronics Workbench),MulTIsim2001的基础上,于2003年5月发布了MulTIsim7.0仿真软件,为电路功能的全面验证及优化提供了快捷、高效的手段。

1 MulTIsim 7.0的功能特点

Multisim7.0是一个虚拟实验室,为使用者造就了一个集成一体化的试验环境,他采用图形化的输入方式,只需进行简单的拖放和连接操作,便可完成电路的搭建与分析。作为一个专业应用软件,他具有以下特点:

(1)丰富的元件和测试仪器

Multisim7.0提供了数千种电路元件,包括基本独立元件(电阻、电容、三极管等)、集成电路(74及40系列芯片、DA及AD、集成运放等)、源器件(各种独立源、受控源、时钟信号等)、基本显示器件(伏特表、电流表、数码管等)和其他元器件(继电器、电磁铁、直流电机等),而且还可以根据需要扩充或新建已有的元器件库,大大方便了使用者。软件中各元器件参数可调,并提供了理想值,这为分析电路的实际值与理论值的差异提供了依据。Multisim7.0的测试仪器包括数字万用表、函数发生器、多综示波器、扫频仪、频率计、逻辑分析仪等,很难设想实际购置这些仪器设备所需的巨额投资。

(2)动态可视化效果

Multisim7.0的元器件采用与实物一致的外形,使用者即便是第一次使用,也能方便地找到所需的元器件。对于测试仪器,其测量结果的显示也与实际设备一致,能实时检测系统的运行。另外,他的数码管能够发光、熔断丝可以烧断、蜂鸣器能够发声、电阻器能够通过键盘随时改变阻值,形象地表征了电路的动态特性,体现了其“软件即仪器”的本质特性。

(3)多种分析功能

作为虚拟的电子工作台,Multisim7.0提供了详细的电路分析手段,不仅可以完成电路的瞬态分析、稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析等常规电路分析方法,而且还提供了离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等共计27种电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。此外他还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察到在不同故障情况条件下的电路工作状态。

(4)兼容性好

Multisim 7.0的器件模型和分析方法都是建立在SPICE(Simulation Program With Integrated CircuitEmphasis)仿真程序的基础上,因此他与SPICE的网格兼出PCB文件,这样利用Multisim7.0一个软件,便可完成从电路的设计分析直至印刷电路板格式文件输出等全部设计工作,大大加快了产品的开发速度,提高了设计人员的工作效率。

2 Multisim 7.0用于喷油器驱动电路设计

2.1发动机喷油器驱动电路设计模型

在发动机电子控制中,喷油控制是其控制的核心,发动机整体性能的好坏都取决于喷油质量的高低,为了保证电控喷射系统有良好的工作性能,除了要求喷油器具有好的结构特性外,还应具有一个工作可靠的喷油器驱动电路。因此,要求在该电路的设计中有足够的功率输出以保证喷油器的正常工作;有快速的响应特性,以保证发动机在高速时也能正确放大喷射的脉冲信号;驱动电路也应该具有良好的开关特性,以减少喷油器开启与关闭所需要的时间。因为喷油器每次的最大喷油时间较短,在其驱动电路上,应力求在喷油器开启期间适当加大电流,使喷油器中的电磁线圈迅速励磁,将喷油器快速开启;在喷油器打开之后,只提供保持电流即可,这样有助于喷油器迅速关闭,还可节省耗电。图1是一种实用的喷油器驱动电路方案。

Multisim7.0特点及在发动机驱动设计及仿真的应用

由单片机发出的喷油脉冲,分别送入单稳态电路和功放管Q2,单稳态电路输出窄的开启脉冲,经波形变换后进入功放管Q1,这2个功放管均工作在开关状态。当单稳态电路输出的窄脉冲使功放管Q1导通而处于饱和状态时,相当于电阻R5短路,这时电源提供喷油器的开启电流。通过调节R1C1即可得到适当的喷油开启脉冲宽度。当单稳态电路提供的喷油开启脉冲消失时,功放管Q1截止,这时电源通过R5向喷油器提供保持电流,直到喷油脉冲消失时,功率管Q2也由饱和状态变为截止,喷油器关闭,喷油结束。

2.2仿真的实现及结果分析

利用Multisim7.0进行仿真时,从元件库中选择所需的器件拖放到工作区,双击器件可进行参数设定,拖动引脚可进行连线操作,图2为喷油器驱动电路仿真电路图。

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基于FPGA的发动机曲轴的扭振测量

发表于 2017-01-05 16:40 678次阅读
基于FPGA的发动机曲轴的扭振测量

都说制造一台好的航空发动机难,到底难在哪儿

航空发动机由于研制难度高、技术含量高、产业回报高的特点,被誉为是现代工业“皇冠上的明珠”。新成立组建...

发表于 2016-12-30 10:21 568次阅读
都说制造一台好的航空发动机难,到底难在哪儿

通过变压缩比技术,可增强产品设计自由度!

该款2.0升汽油发动机最大功率200kW(升功率数据与现在主流的90-100kW/L左右相近),最大...

发表于 2016-12-29 16:14 313次阅读
通过变压缩比技术,可增强产品设计自由度!

我国这项黑科技即将应用,已经追赶到美欧并肩程度

看过美国好莱坞科幻大片的朋友,肯定对美国星际航行中宇航器的超科幻发动机感到震惊不已,实际上,这种发动...

发表于 2016-12-20 10:47 334次阅读
我国这项黑科技即将应用,已经追赶到美欧并肩程度

NASA开发全新发动机技术:安装在飞机表面

据美国国家航空航天局(NASA)官网近日报道,NASA格伦研究中心工程师们正在测试一种全新的飞机发动...

发表于 2016-12-15 20:48 337次阅读
NASA开发全新发动机技术:安装在飞机表面

中国空军未来之星歼11D已采用国产发动机:不再依...

中国空军未来10年内的“双璧”两型机:歼-11D(前)、歼-16D(后),仍将分别成为空军制空、电战...

发表于 2016-12-13 18:54 570次阅读
中国空军未来之星歼11D已采用国产发动机:不再依...

中国十大烂车排行榜出炉

本次挑选了从2014年3月至2015年2月这一时间段内在网站投诉平台被诉的车型作为评选范围,评选的标...

发表于 2016-12-09 00:02 5485次阅读
中国十大烂车排行榜出炉

你知道L4/V6发动机 知道什么是杜克发动机吗?

自工业革命以来,发动机就一直扮演着一个很重要的角色,并不局限在汽车行业。在汽车行业之外,各种不同的应...

发表于 2016-12-08 16:02 1412次阅读
你知道L4/V6发动机 知道什么是杜克发动机吗?

发动机结构代号中L、V、W都是啥意思?图文详解让...

大家经常能看到L4、V6、W8这样的发动机结构代号,小编今天就用超高清的结构图告诉你这些代号都是什么...

发表于 2016-12-05 10:49 867次阅读
发动机结构代号中L、V、W都是啥意思?图文详解让...

澳洲工程师设计出超音速喷气式飞机 可在数分钟内将...

据英国《每日快报》报道,工程师们已经设计出一款能够在数分钟内将人类送入太空的超音速喷气式飞机。全世界...

发表于 2016-11-28 09:52 208次阅读
澳洲工程师设计出超音速喷气式飞机 可在数分钟内将...

“太行”航空发动机空中会爆炸说法不靠不谱 听听专...

俄罗斯媒体近日报道称,中国试图将“太行”发动机工作温度提高到50摄氏度,但由于无法生产出工艺复杂的单...

发表于 2016-11-24 10:10 160次阅读
“太行”航空发动机空中会爆炸说法不靠不谱 听听专...

歼20战斗机使用国产发动机 涡扇-15亦正在研制

现在歼-20采用的就是国产发动机,而涡扇-15正在研制中,等涡扇-15服役后,将更明显提升歼-20战...

发表于 2016-11-18 16:41 1237次阅读
歼20战斗机使用国产发动机 涡扇-15亦正在研制

发动机小型化相关节能减排技术解析

随着石油资源紧缺及环境污染的日益加重,各国开始不断收紧汽车燃油消耗及排放标准,于是,更为节能环保的车...

发表于 2016-11-04 18:48 244次阅读
发动机小型化相关节能减排技术解析

意法半导体(ST)与威孚高科合作研发汽车发动机控...

重点研发柴油发动机燃油喷射、尾气后处理和进气三大系统,为日益严格的排放法规出台做好准备;意法半导体为...

发表于 2016-11-02 17:19 227次阅读
意法半导体(ST)与威孚高科合作研发汽车发动机控...

中国运载火箭500吨级液氧煤油发动机试验成功

据央视新闻报道,8月1日,我国自主研制的首台3米直径航天固体发动机,在西安完成首次点火实验, 这是我...

发表于 2016-08-02 16:49 476次阅读
中国运载火箭500吨级液氧煤油发动机试验成功

汽车电子技术:我们来谈谈发动机热效率

热效率是指发动机输出的机械功与燃烧燃油产生的化学能之间的比率。即评价有多少热量转化成有效功。一般的汽...

发表于 2016-07-29 16:43 1261次阅读
汽车电子技术:我们来谈谈发动机热效率

汽车电子技术:带你了解发动机三种热循环方式

市面上大部分发动机都是奥托循环,四冲程发动机吸气、压缩、做功、排气都伴随着正常的气门开闭时机,每次气...

发表于 2016-07-29 15:39 1749次阅读
汽车电子技术:带你了解发动机三种热循环方式

汽车动力电池怎样才能满足新能源标准

众所周知,动力电池退役时,是整个pack从车上拆解下来的。不同的车型有不同的电池pack设计,其内外...

发表于 2016-06-17 09:27 589次阅读
汽车动力电池怎样才能满足新能源标准

搭载双离合变速箱与1.4T发动机的东风AX5

这次东风风神AX5搭载1.4T发动机是东风自主研发的第二款发动机,也是首款小排量涡轮增压发动机,其内...

发表于 2016-06-15 09:52 919次阅读
搭载双离合变速箱与1.4T发动机的东风AX5

车载发动机辅助制动系统剖析

辅助制动系统包括两个排气制动阀,排气系统中的蝶形阀增大了排气背压,来达到降低动力系统的速度,在发动机...

发表于 2016-05-30 09:59 466次阅读
车载发动机辅助制动系统剖析

看清奇瑞、东风、华泰等车企在新能源产业布局

这些领先车企还将与供应链企业一起就政策补贴、技术路线、产业链布局、互联网+、运营模式等话题开展深度碰...

发表于 2016-05-16 16:23 597次阅读
看清奇瑞、东风、华泰等车企在新能源产业布局

大众EA211发动机,燃烧效能提高10%

大众官方宣称新一代EA211 TSI Evo发动机的汽缸盖进行了大量改良设计,为了提升散热效率,优化...

发表于 2016-05-10 10:11 1940次阅读
大众EA211发动机,燃烧效能提高10%

剖析车载电子12V供电控制系统

12V供电系统离16V的上边界还是真的挺近的。当然随着12V Start Stop配置上去,整个系统...

发表于 2016-05-09 09:42 2125次阅读
剖析车载电子12V供电控制系统

戴姆勒计划投资5.75亿美元 扩大发动机产能

戴姆勒5月4日在一份声明中表示,波兰新发动机工厂将为奔驰乘用车生产四缸汽油和柴油发动机,投产时间为2...

发表于 2016-05-06 09:25 133次阅读
戴姆勒计划投资5.75亿美元  扩大发动机产能

汽车发动机、碰撞试验、数据采集系统测试

欧度有超过70年的连接器经验,其可靠的连接技术已经广泛应用于汽车领域,包括新能源汽车、汽车生产线自动...

发表于 2016-04-29 13:54 422次阅读
汽车发动机、碰撞试验、数据采集系统测试