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Dokumentenidentifikation DE60307401T2 16.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001422532
Titel Verfahren und Gerät zur Erfassung der effektiven Leistungsaufnahme eines Kondensators
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Yamada, A170 Intel. Prop. Dept., Hirohisa, Nagaokakyo-shi Kyoto-fu 617-8555, JP;
Yamaoka, A170 Intel. Prop. Dept., Osamu, Nagaokakyo-shi Kyoto-fu 617-8555, JP;
Kubota, A170 Intel. Prop. Dept., Kazuyuki, Nagaokakyo-shi Kyoto-fu 617-8555, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 60307401
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.11.2003
EP-Aktenzeichen 030267629
EP-Offenlegungsdatum 26.05.2004
EP date of grant 09.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse G01R 21/133(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01R 21/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G01R 27/26(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, ein Verfahren zum Messen einer durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung, auf ein Kondensatorauswahlverfahren, eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen der durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung sowie ein Aufzeichnungsmedium, das das Berechnungsprogramm hierfür speichert.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Bisher wurden Kondensatoren für eine elektrische Schaltung, z.B. eine Snubber-Schaltung eines Schaltnetzteils, eine Horizontalresonanzschaltung eines Farbfernsehgeräts oder andere geeignete Schaltungen verwendet, bei denen eine vorbestimmte periodische Pulsspannung eines vorbestimmten Signalverlaufs, der kein Sinussignalverlauf ist, angelegt wird. In diesem Fall ist es notwendig, eine zulässige Leistungskapazität des Kondensators zu bestimmen, um die durch den Kondensator erzeugte Wärme unter die zulässige Kapazität zu drücken, wodurch die Kondensatoren vor Problemen bewahrt werden (verringerte Lebensdauer oder Zerstörung auf Grund einer thermischen Instabilität), die durch eine Selbsterhitzung auf Grund eines dielektrischen Verlustes bewirkt werden. Allgemein wird als zulässige Leistungskapazität eine Scheinleistung verwendet, die ohne weiteres gemessen werden kann. Diese Scheinleistung wird erhalten, indem der effektive Wert einer an den Kondensator angelegten Spannung mit dem effektiven Wert eines in den Kondensator fließenden Stroms multipliziert wird. Wenn der Signalverlauf der an den Kondensator angelegten Spannung ein Sinussignalverlauf ist, kann die Scheinleistung relativ leicht gemessen werden.

Jedoch ist es dort, wo eine vorbestimmte periodische Pulsspannung eines vorbestimmten Signalverlaufs, der kein Sinussignalverlauf ist, an den Kondensator angelegt wird, schwierig, den effektiven Wert der an den Kondensator angelegten Spannung und den effektiven Wert des in den Kondensator fließenden Stroms zu messen. Da außerdem die Kapazität und die dielektrische Tangente des Kondensators üblicherweise von der Spannung und der Frequenz desselben abhängen, ist es schwierig, die Kapazität und die dielektrische Tangente zu berechnen.

Somit hatte die Anmelderin ein Verfahren zum Erhalten einer Scheinleistung Pa, die dem ursprünglichen Spannungssignalverlauf entspricht, mittels eines Fourier-Entwickelns des Signalverlaufs einer an einen Kondensator angelegten periodischen Pulsspannung in Bezug auf Oberwellen-Sinus- und Kosinuswellenserien von Höhere-Ordnung-Frequenz-Komponenten und eines Berechnens der Summe von Scheinleistungen Pan für jede der Oberschwingungen vorgeschlagen. Dieses Verfahren ist in der ungeprüften japanischen Anmeldung Veröffentlichungsnr. 2002-22779 (Patentdokument 1) offenbart.

Jedoch weist das in dem Patentdokument 1 offenbarte oben beschriebene Verfahren folgende Probleme auf.

Die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung Pe ist gleich dem Produkt der dielektrischen Tangente und der Scheinleistung Pa des Kondensators (effektive Leistung Pe = dielektrische Tangente × Scheinleistung Pa). Wenn die Abhängigkeit der dielektrischen Tangente von einer Temperatur, einer Spannung und einer Frequenz niedrig genug ist, dass sie als Konstante fungieren kann, ist die Summe von effektiven Leistungen Pen, die für jede der Oberschwingungen berechnet werden, gleich dem Produkt der Summe der Scheinleistungen Pan und der dielektrischen Tangente (&Sgr; (effektive Leistungen Pen) = dielektrische Tangente × &Sgr; (Scheinleistungen Pan)). Anschließend kann die Scheinleistung Pa als Ersatzcharakteristik der durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung Pe angesehen werden.

Wenn jedoch die Abhängigkeit der dielektrischen Tangente von einer Temperatur, einer Spannung und einer Frequenz so hoch ist, dass die dielektrische Tangente nicht als Konstante fungieren kann, so ist die Summe der effektiven Leistungen Pen, die für die Oberschwingungen berechnet werden, nicht gleich dem Produkt der Summe der Scheinleistungen Pan und der dielektrischen Tangente (&Sgr; (effektive Leistungen Pen) ≠ dielektrische Tangente × &Sgr; (Scheinleistungen Pan)). Anschließend kann die Scheinleistung Pa nicht als Ersatzcharakteristik der durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung Pe angesehen werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung zum Berechnen einer effektiven Leistung, die tatsächlich durch den Kondensator verbraucht wird, ausgehend von der Kapazität, der dielektrischen Tangente und dem Periodische-Spannung-Signalverlauf des Kondensators gemäß Anspruch 1. Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Messen der durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung gemäß Anspruch 3, ein Kondensatorauswahlverfahren gemäß Anspruch 4, eine Berechnungsvorrichtung zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung gemäß Anspruch 5 und ein Aufzeichnungsmedium, das das Berechnungsprogramm hierfür speichert, gemäß Anspruch 6.

Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, das die Schritte des Erhaltens einer Gleichgewichtstemperatur des Kondensators für jede einer Mehrzahl von Sinuswellen, des Einsetzens einer ersten Kapazität und einer ersten dielektrischen Tangente des Kondensators für jede der Gleichgewichtstemperaturen in die wie folgt gezeigte folgende Gleichung umfasst.

Pe: effektive Leistung

tan&dgr;: dielektrische Tangente

C: Kapazität

f: Frequenz

b: Sinuswellenamplitude

Anschließend wird die erste effektive Leistung (ein Regressionswert) jeder der Gleichgewichtstemperaturen erhalten. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des Erhaltens eines Spannungswertes und einer Frequenz aus dem Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung, des Einstellens einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen, des Erhaltens einer zweiten Kapazität und einer zweiten dielektrischen Tangente für jede der provisorischen Temperaturen, und des Einsetzens der zweiten Kapazität und der zweiten dielektrischen Tangente in die folgende Gleichung:

Pe: effektive Leistung

tan&dgr;: dielektrische Tangente

C: Kapazität

f: Frequenz

a: Kosinuswellenamplitude

b: Sinuswellenamplitude

Anschließend wird eine zweite effektive Leistung (ein Berechnungswert), die der periodischen Spannung für jede der provisorischen Temperaturen entspricht, erhalten. Dieses Verfahren umfasst ferner die Schritte des Bestimmens einer Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) wird, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators, und des Bestimmens der ersten und der zweiten effektiven Leistung, die dieser Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zur effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht.

Im Einzelnen wird bei dem Schritt des Berechnens der zweiten effektiven Leistung (des Berechnungswerts) für die periodische Spannung eine Fourier-Entwicklung durchgeführt, und für jede von Oberschwingungen wird eine effektive Leistung berechnet. Anschließend wird die Summe der berechneten effektiven Leistungen der Oberschwingungen zur zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert), die der periodischen Spannung entspricht, bestimmt.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Messen der durch einen Kondensator verbrauchten effektiven Leistung. Eine periodische Spannung wird an den Kondensator angelegt, und der Signalverlauf der an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung wird gemessen. Ferner wird die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung aus dem gemessenen Signalverlauf der periodischen Spannung berechnet, indem das Verfahren zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung liefert des weiteren ein Kondensatorauswählverfahren. Dieses Verfahren umfasst die Schritte des Erhaltens einer Gleichgewichtstemperatur des Kondensators für jede einer Mehrzahl von Sinuswellen und des Einsetzens einer ersten Kapazität und einer ersten dielektrischen Tangente des Kondensators für jede der Gleichgewichtstemperaturen in die folgende Gleichung.

Anschließend wird die erste effektive Leistung (ein Regressionswert) jeder der Gleichgewichtstemperaturen erhalten. Dieses Verfahren umfasst ferner die Schritte des Erhaltens eines Spannungswertes und einer Frequenz aus dem Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung, des Einstellens einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen, des Erhaltens einer zweiten Kapazität und einer zweiten dielektrischen Tangente für jede der provisorischen Temperaturen, und des Einsetzens der zweiten Kapazität und der zweiten dielektrischen Tangente in die folgende Gleichung:

Anschließend wird für jede der provisorischen Temperaturen eine zweite effektive Leistung (ein Berechnungswert), die der periodischen Spannung entspricht, erhalten. Dieses Verfahren umfasst ferner die Schritte des Bestimmens einer Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) wird, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators, des Bestimmens der ersten und der zweiten effektiven Leistung, die dieser Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zur effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht, und des Vergleichens der effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht, mit einer zulässigen Leistungskapazität des Kondensators, um zu bestimmen, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.

Die vorliegende Erfindung liefert eine Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung. Die Berechnungsvorrichtung umfasst einen Rechner. Dieser Rechner speichert Daten bezüglich Kapazitäten und dielektrische Tangenten einer Mehrzahl von Kondensatoren. Die Kapazitäten und die dielektrischen Tangenten werden auf der Basis einer Spannungscharakteristik, einer Frequenzcharakteristik und einer Temperaturcharakteristik der Kondensatoren ermittelt. Dieser Rechner speichert ferner Daten bezüglich einer ersten effektiven Leistung (eine Regressionsleistung) für jede von Gleichgewichtstemperaturen der Kondensatoren. Wenn eine vorbestimmte Kapazität, die für eine elektrische Schaltung, die einen der Kondensatoren verwendet, erforderlich ist, und der Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung eingegeben werden, berechnet der Rechner eine zweite effektive Leistung (einen Berechnungswert) bei einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen ausgehend aus dem eingegebenen Signalverlauf der periodischen Spannung. Dann ermittelt der Rechner eine vorbestimmte Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) wird, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators. Der Rechner ermittelt ferner die erste effektive Leistung und die zweite effektive Leistung, die der Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zur effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht. Der Rechner vergleicht eine gespeicherte zulässige Leistung des Kondensators mit der der periodischen Spannung entsprechenden effektiven Zielleistung, um zu bestimmen, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.

Die vorliegende Erfindung liefert ein Aufzeichnungsmedium, das das Programm zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen Leistung durch Verwendung eines Computers speichert. Das Berechnungsprogramm speichert Daten bezüglich Kapazitäten und dielektrische Tangenten einer Mehrzahl von Kondensatoren. Die Kapazitäten und die dielektrischen Tangenten werden auf der Basis einer Spannungscharakteristik, einer Frequenzcharakteristik und einer Temperaturcharakteristik der Kondensatoren ermittelt. Das Berechnungsprogramm speichert ferner Daten bezüglich einer ersten effektiven Leistung (einen Regressionswert) für jede von Gleichgewichtstemperaturen der Kondensatoren. Wenn eine vorbestimmte Kapazität, die für eine elektrische Schaltung, die einen der Kondensatoren verwendet, erforderlich ist, und der Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung eingegeben werden, berechnet das Programm eine zweite effektive Leistung (einen Berechnungswert) bei einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen ausgehend aus dem eingegebenen Signalverlauf der periodischen Spannung. Das Berechnungsprogramm ermittelt eine vorbestimmte Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) wird, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators. Das Berechnungsprogramm ermittelt ferner die erste effektive Leistung und die zweite effektive Leistung, die der Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zur effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht. Das Berechnungsprogramm vergleicht eine gespeicherte zulässige Leistung des Kondensators mit der der periodischen Spannung entsprechenden effektiven Zielleistung, um zu bestimmen, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.

Gemäß dem Vorstehenden ist es möglich, die effektive Leistung, die durch einen Kondensator verbraucht wird, der für eine elektrische Schaltung verwendet wird, an die ein vorbestimmter Periodische-Spannung-Signalverlauf angelegt ist, von der Kapazität und dielektrischen Tangente des Kondensators und von dem an beide Enden des Kondensators angelegten Periodische-Spannung-Signalverlauf zu erhalten.

Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung auf schnelle, präzise und stabile Weise zu erhalten. Ferner ist es möglich, die effektive Leistung des Kondensators zu erhalten, wobei die effektive Leistung einer an den Kondensator angelegten vorbestimmten periodischen Spannung entspricht, obwohl in der Tat keine elektrische Schaltung vorgesehen ist.

Die obigen und andere Elemente, Charakteristika, Merkmale, Schritte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zu betrachten sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Graph, der einen beispielhaften Signalverlauf einer an einen Kondensator angelegten periodischen Spannung veranschaulicht;

2 ist ein Graph, der einen Spannungssignalverlauf veranschaulicht, der einer Fourier-Entwicklung unterzogen wird;

3 ist ein Graph, der einen Signalverlauf veranschaulicht, der durch eine Gleichstromkomponente und Kosinus- und Sinuswellenkomponenten der ersten bis zur einunddreißigsten Oberschwingung, die durch eine Fourier-Entwicklung erhalten werden, erzeugt wird;

4 ist ein Graph, der Regressionswerte, die aus gemessenen Werten für Sinuswellen erhalten werden, und Werte, die durch eine Fourier-Analyse eines periodischen Pulsspannungssignalverlaufs erhalten werden, veranschaulicht;

5 zeigt schematisch ein Beispiel einer Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung und ein Beispiel eines Aufzeichnungsmediums, das ein Berechnungsprogramm hierfür speichert, gemäß der vorliegenden Erfindung;

6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung und ein Beispiel eines Kondensatorauswahlverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

7 veranschaulicht ein Beispiel eines anfänglichen Bildes, das angezeigt wird, wenn die Berechnungsvorrichtung gestartet wird;

8 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das erzeugt wird, wenn der an beide Enden des Kondensators angelegte Periodische-Spannung-Signalverlauf eingegeben wird, als numerische Daten bezüglich der Zeit und Spannung;

9 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das erzeugt wird, wenn die Bilddaten bezüglich des an die beiden Enden des Kondensators angelegten Periodische-Spannung-Signalverlaufs durch Verwendung einer Maus und Eingabe nachverfolgt werden;

10 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das erzeugt wird, wenn der an die beiden Enden des Kondensators angelegte Periodische-Spannung-Signalverlauf durch Verwenden der Maus eingegeben wird;

11 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das erzeugt wird, nachdem der an die beiden Enden des Kondensators angelegte Periodische-Spannung-Signalverlauf eingegeben wurde;

12 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Bild, das erzeugt wird, nachdem der an die beiden Enden des Kondensators angelegte Periodische-Spannung-Signalverlauf eingegeben wurde, wobei das beispielhafte Bild auf das in 11 gezeigte Bild folgt;

13 veranschaulicht ein beispielhaftes Bild, das ein Ergebnis einer Bestimmung, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht, anzeigt; und

14 veranschaulicht ein Beispiel einer gedruckten Ausgabe eines analytischen Ergebnisses.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, ein Verfahren zum Messen der durch den Kondensator verbrauchten effektiven Leistung, ein Kondensatorauswahlverfahren, eine Berechnungsvorrichtung zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung sowie ein Aufzeichnungsmedium, das das Berechnungsprogramm hierfür speichert, gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

[Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung und Verfahren zum Messen einer durch einen Kondensator verbrauchten effektiven Leistung]

Als Erstes wird eine elektrische Schaltung hergestellt, an die eine periodische Spannung angelegt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als elektrische Schaltung eine Snubber-Schaltung eines Schalt-Feldeffekttransistors (FET) eines Schaltnetzteils verwendet. Ferner wird als Kondensator zur Auswertung ein keramischer Kondensator verwendet, dessen Kapazitätswert 470 pF und dessen Nennspannung 1 kV Gleichspannung beträgt.

An den keramischen Kondensator wird eine periodische Pulsspannung V(t) angelegt. Es wird ermittelt, dass der Signalverlauf der periodischen Pulsspannung V(t) kein Sinussignalverlauf ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Signalverlauf der an beide Enden des keramischen Kondensators angelegten periodischen Pulsspannung V(t) durch Verwendung eines Oszilloskops gemessen. Anschließend werden Trapezwellen mit einer Frequenz von 99,6 kHz und einem Spitze-Zu-Spitze-Wert (p-p-Wert) V von 778 Volt erhalten, wie in 1 gezeigt ist.

Als Nächstes wird der Signalverlauf der an die beiden Enden des keramischen Kondensators angelegten periodischen Pulsspannung V(t) einer Fourier-Entwicklung unterzogen. Im Einzelnen wird die periodische Pulsspannung V(t), die eine vorbestimmte Periodizität und keine Sinuswellen aufweist, in Bezug auf Sinus- und Kosinuswellenserien von Höhere-Ordnung-Frequenz-Komponenten einer Fourier-Entwicklung unterzogen, wie in Gleichung (1) gezeigt ist. V(t) = V0 + &Sgr;{ancos(n&ohgr;t) + bnsin(n&ohgr;t)}Gleichung (1) &ohgr;: Winkelgeschwindigkeit der periodischen Pulsspannung V (t)

an: Amplitude eines Kosinuswellenterms n-ter Ordnung

bn: Amplitude eines Sinuswellenterms n-ter Ordnung

V0: Gleichstromkomponente

Als Nächstes wird eine effektive Leistung Pe, die durch den keramischen Kondensator verläuft, berechnet. Üblicherweise zeigt dort, wo ein Kondensator für eine Schaltung verwendet wird, an die eine periodische Pulsspannung einer hohen Frequenz angelegt wird, ein Ersatzschaltungsdiagramm des Kondensators einen Kondensator C, der mit einem Äquivalentserienwiderstand R in Reihe geschaltet ist. Dort, wo die Kapazität des Kondensators als C(F) ermittelt wird, der Äquivalentserienwiderstand desselben als R(&OHgr;) ermittelt wird, dessen Impedanz als Z(&OHgr;) ermittelt wird, der Phasenwinkel desselben als &dgr; ermittelt wird und die Winkelgeschwindigkeit einer Hochfrequenz-Sinuswellenspannung als &ohgr;(rad/s) ermittelt wird, ist Gleichung (2) wahr.

Falls eine an den Kondensator angelegte Spannung als V(V) ermittelt wird und ein in den Kondensator fließender Strom als I(A) ermittelt wird, ist die effektive Leistung Pe(W) gleich einer durch den Äquivalentserienwiderstand R verbrauchten Leistung, wie durch Gleichung (3) gezeigt ist. Pe = V·I = R·I2 = R·(V/Z)2Gleichung (3)

Anschließend führen diese Gleichungen (2) und (3) zu Gleichung (4).

Hier wird der effektive Wert einer n-ter-Ordnung-Oberschwingungskomponente-Spannung bei Gleichung (1) als Veffektiv bestimmt. Da der Kosinuswellenterm und der Sinuswellenterm voneinander unabhängig sind, werden Gleichungen (5) und (6) erhalten. In den Gleichungen (5) und (6) bedeutet ein Buchstabe T die Periodizität der n-ter-Ordnung-Oberschwingungskomponente, wobei eine Gleichung T = 2&pgr;/n&ohgr; gilt.

Gemäß den oben beschriebenen Gleichungen (4), (5) und (6) wird die effektive Leistung Pen der n-ter-Ordnung-Oberschwingungskomponente in Gleichung (7) ausgedrückt. Bei dieser Gleichung bedeutet Cn die Kapazität des Kondensators, und tan&dgr;n bedeutet eine dielektrische Tangente (tan&dgr;) desselben, wobei die n-ter-Ordnung-Oberschwingungswelle n&ohgr; ist.

Wenn eine Grundfrequenz der periodischen Pulsspannung V(t) als f ermittelt wird, gilt eine Gleichung &ohgr; = 2&pgr;f. Dadurch, dass &ohgr; in Gleichung (7) eingesetzt wird, wird Gleichung (8) erhalten.

Allgemein weisen Kondensatoren sehr hohe Isolationswiderstandswerte von 100 M&OHgr; oder mehr auf. Somit ist eine effektive Leistung auf Grund der Gleichspannungskomponente V0 vernachlässigbar. Somit wird die effektive Leistung Pe der periodischen Pulsspannung V(t) durch eine Summierung von effektiven Leistungen Pen von Oberschwingungen berechnet, wie in Gleichung (9) gezeigt ist.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wie in Tabelle 1 gezeigt ist, bei der ersten bis zur einunddreißigsten Oberschwingung (3100 kHz) eine Fourier-Entwicklung durchgeführt, um den Spannungswert von Kosinus- und Sinuswellenkomponenten jeder der Oberschwingungen zu erhalten. 2 ist ein Graph, der einen Spannungssignalverlauf veranschaulicht, der einer Fourier-Entwicklung unterzogen wird. 3 ist ein Graph, der einen Signalverlauf veranschaulicht, der durch eine Synthese der Kosinus- und Sinuswellenkomponenten der Oberschwingungen von der ersten bis zur einunddreißigsten, die durch eine Fourier-Entwicklung erhalten wird, und durch die Gleichspannungskomponente V0 erzeugt wurde, wobei eine Gleichung V0 = 363,5 V gilt.

Tabelle 1

Allgemein sind Cn und tan&dgr;n Funktionen einer Temperatur, einer Spannung und einer Frequenz. Wenn ein an die beiden Enden des Kondensators angelegter Spannungssignalverlauf bestimmt wird, werden die Spannung und die Frequenz mittels einer Fourier-Entwicklung bestimmt. Jedoch wird die Temperatur nicht nur durch den Spannungssignalverlauf bestimmt. Wenn nämlich ein Strom in den Kondensator fließt, wandelt sich die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung in Wärmeenergie um, so dass Wärme freigesetzt wird. Anschließend steigt die Temperatur des Kondensators bis zu einem vorbestimmten Punkt, wo der Heizwert und der Wärmeableitwert des Kondensators ein Gleichgewicht erreichen.

Der Wert der effektiven Leistung wird zum Bestimmen der Temperatur des Kondensators benötigt, und die Funktionen Cn und tan&dgr;n sind zum Bestimmen des Werts der effektiven Leistung nötig. Jedoch wird die Temperatur des Kondensators zum Bestimmen der Funktionen Cn und tan&dgr;n benötigt. In diesem Fall kann somit die Temperatur des Kondensators nicht bestimmt werden. Das heißt, dass die effektive Leistung Pe durch eine Temperaturfunktion Pe = f (Temperatur) bestimmt wird, die Temperatur jedoch unbekannt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zur Lösung des oben beschriebenen Problems die Tatsache herangezogen, dass diese Temperatur eine Temperatur ist, bei der die effektive Leistung Pe und der Wärmeableitwert ein Gleichgewicht erreichen. Zuerst wird die Gleichgewichtstemperatur des Kondensators, bei der die atmosphärische Temperatur 25°C beträgt, durch Verwendung von hochfrequenten Sinuswellen gemessen. Da Cn und tan&dgr;n die Funktionen der Temperatur, der Spannung und der Frequenz sind, werden sie durch Sinuswellenbedingungen (die Spannung und Frequenz) und die Gleichgewichtstemperatur (einen gemessenen Wert) bestimmt. Da der Signalverlauf der an den Kondensator angelegten hochfrequenten Spannung Sinuswellen ist, ist zum Erhalten der Summe von effektiven Leistungen Pen eine Fourier-Entwicklung unnötig. Anschließend werden Cn und tan&dgr;n (n = 1) in die Gleichung (8) eingesetzt, um für jede der Sinuswellen eine effektive Leistung Pe zu erhalten. Die Beziehung zwischen der Gleichgewichtstemperatur des Kondensators (einem gemessenen Wert) und der effektiven Leistung Pe jeder der Sinuswellen wird in einer Regressionsformel ausgedrückt, um eine effektive Leistung Pe (einen Regressionswert) bei einer vorbestimmten Gleichgewichtstemperatur zu erhalten. Da der Signalverlauf der an den Kondensator angelegten hochfrequenten Spannung Sinuswellen ist, beträgt der Wert der Kosinuswellenamplitude in Gleichung (8) null. Folglich wird die folgende Gleichung erhalten, wobei n = 1 weggelassen ist.

Die Beziehung zwischen der Gleichgewichtstemperatur des Kondensators und der effektiven Leistung Pe (einem Regressionswert) ist in Tabelle 2 gezeigt (siehe die in der mittleren Spalte der Tabelle 2 gezeigten Daten).

Tabelle 2

Der Spannungswert und die Frequenz des Kondensators werden aus dem Signalverlauf der an die beiden Enden des Kondensators angelegten periodischen Pulsspannung erhalten. Da die durch diesen Periodische-Pulsspannung-Signalverlauf bestimmte Gleichgewichtstemperatur des Kondensators unbekannt ist, wird eine Mehrzahl von provisorischen Temperaturen ermittelt, und Cn und tan&dgr;n werden für jede der provisorischen Temperaturen ermittelt. Falls die periodische Pulsspannung Sinuswellen aufweist, bei denen zum Erhalten der Summe von effektiven Leistungen Pen eine Fourier-Entwicklung unnötig ist, werden diese Cn und tan&dgr;n in die Gleichung (8) eingesetzt, um die effektive Leistung Pe (einen Berechnungswert) zu berechnen. Anschließend wird die effektive Leistung Pe (der Berechnungswert) bei jeder Temperatur, die der periodischen Pulsspannung entspricht, erhalten. Die Berechnungsergebnisse sind in der rechten Spalte der Tabelle 2 gezeigt. Die Gleichgewichtstemperatur des Kondensators ist eine Temperatur, bei der eine der effektiven Leistungen Pe (der Berechnungswerte) äquivalent zu einer der effektiven Leistungen Pe (der Regressionswerte) ist, die aus der Regressionsformel erhalten wurden. Diese effektiven Leistungen sind äquivalent zu einer effektiven Zielleistung Pe, die dem Periodische-Pulsspannung-Signalverlauf entspricht.

4 ist ein Graph, der die effektiven Leistungen Pe (die Regressionswerte), die durch Verwendung der tatsächlichen gemessenen Werte der Sinuswellen aus der Regressionsformel erhalten wurden, veranschaulicht (siehe durchgezogene Linie 10). Dieser Graph veranschaulicht ferner die effektiven Leistungen Pe (die Berechnungswerte), die durch eine Fourier-Analyse des Periodische-Pulsspannung-Signalverlaufs erhalten werden (siehe durchgezogene Linie 11). Der Schnittpunkt der durchgezogenen Linie 10 und der durchgezogenen Linie 11 gibt die effektive Zielleistung Pe an, die der periodischen Pulsspannung und der Gleichgewichtstemperatur des Kondensators entspricht. Die durchgezogene Linie 10 ist eine Kurve, die für diesen Kondensator spezifisch ist. Die durchgezogene Linie 11 ist eine Kurve, die von der Frequenz des Periodische-Pulsspannung-Signalverlaufs abhängt. Im Einzelnen nehmen die Entfernung zwischen der durchgezogenen Linie 11 und dem Ursprung sowie die durch den Schnittpunkt der durchgezogenen Linie 11 und der durchgezogenen Linie 10 angegebene Gleichgewichtstemperatur mit zunehmender Ordnung n der Oberschwingung n-ter Ordnung zu. Umgekehrt nehmen der Abstand zwischen der durchgezogenen Linie 11 und dem Ursprung sowie die durch den Schnittpunkt der durchgezogenen Linie 11 und der durchgezogenen Linie 10 angegebene Gleichgewichtstemperatur mit abnehmender Ordnung n der Oberschwingung n-ter Ordnung ab. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Gleichgewichtstemperatur des Kondensators 52,8°C, und die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung Pe beträgt 0,27 W. Wenn, zur Information, ein Schaltnetzteil bei der atmosphärischen Temperatur von 25°C verwendet wird, beträgt die Gleichgewichtstemperatur des Kondensators 51,3°C, was durch ein K-Thermoelement mit einem Durchmesser von 0,1 mm gemessen wird.

Somit ermöglicht das oben beschriebene Ausführungsbeispiel, dass die effektive Leistung Pe erhalten wird, die durch den keramischen Kondensator verbraucht wird, der für die Snubber-Schaltung verwendet wird, an die die periodische Pulsspannung V(t) angelegt wird, die die Trapezwellen aufweist. Anschließend ist die Zeit, die zum Messen der durch den keramischen Kondensator verbrauchten effektiven Leistung Pe benötigt wird, beträchtlich verringert.

[Kondensatorauswahlverfahren, Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, und Aufzeichnungsmedium, das ein Berechnungsprogramm hierfür speichert]

5 zeigt einen flexiblen Datenträger 10, der als Aufzeichnungsmedium fungiert, das ein Kondensatorauswahlverfahren und ein Programm zum Berechnen einer auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung speichert. Selbstverständlich kann statt des flexiblen Datenträgers 10 auch ein CD-ROM oder ein anderes geeignetes Medium verwendet werden. Ein Computer 20 transferiert und installiert das Kondensatorauswahlverfahren und das Programm zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung an eine bzw. in einer in demselben vorgesehenen CPU zum Durchführen von Berechnungen. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein an dem Computer 20 installiertes beispielhaftes Programm veranschaulicht.

Der flexible Datenträger 10 speichert Daten bezüglich der Namen einer Mehrzahl von Kondensatoren, der zulässigen Leistungskapazitäten, Temperaturcharakteristika der Kapazitäten Cn und dielektrischen Tangenten tan&dgr;n, Spannungscharakteristika und Frequenzcharakteristika der Kondensatoren und bezüglich eines Programms, das einen vorbestimmten Periodische-Spannung-Signalverlauf einstellen kann. Der flexible Datenträger 10 speichert ferner ein Verfahren zum Messen der durch einen Kondensator verbrauchten effektiven Leistung, das im Flussdiagramm der 6 gezeigt ist, und ein Programm, das auf das Kondensatorauswahlverfahren bezogen ist.

Wenn dieses Programm gestartet wird, wird auf einer Anzeige des Computers 20 ein in 7 gezeigtes anfängliches Bild erzeugt. Eine Spannungssignalverlaufsdateneingabe, das heißt ein Spannungssignalverlaufs-Bestimmungsteil, bei dem eine an den Kondensator angelegte Spannung bestimmt wird, wird in der oberen linken Ecke eines Bildschirms der Anzeige angezeigt. Bei diesem Teil wird der Signalverlauf einer an den Kondensator angelegten periodischen Spannung durch eine Textdatei, eine Bilddatei oder eine Maus des Computers 20 ermittelt (siehe Schritt S1 des Flussdiagramms der 6). Eine Liste der Kondensatoren ist an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Diese Liste zeigt die Seriennamen, Produktnummern, Nennspannungen und Nennkapazitäten der Kondensatoren.

Wenn der Spannungssignalverlauf durch die Textdatei eingegeben wird, wird ein in 8 gezeigtes Bild auf dem Bildschirm angezeigt. Eine vorbestimmte Datendatei wird aus einer Vielzahl von in dem Computer 20 gespeicherten Datendateien ausgewählt, und numerische Daten bezüglich Zeit und Spannung werden eingegeben, um einen vorbestimmten Periodische-Spannung-Signalverlauf einzustellen.

Wenn der Spannungssignalverlauf durch die Bilddatei eingegeben wird, wird ein in 9 gezeigtes Bild auf dem Bildschirm angezeigt. Bilddaten bezüglich des Periodische-Spannung-Signalverlaufs werden in den Computer 20 direkt von einer mit demselben verbundenen Messvorrichtung, von der mit demselben über ein Netzwerk verbundenen Messvorrichtung oder über ein Aufzeichnungsmedium wie z.B. einen flexible Datenträger, der die durch die Messvorrichtung erzeugten Daten speichert, eingegeben. Diese Bilddaten werden durch Verwendung einer Maus nachverfolgt, um den Periodische-Spannung-Signalverlauf einzustellen. Wenn der Spannungssignalverlauf durch Verwendung einer Maus eingegeben wird, wird ein in 10 gezeigtes Bild auf dem Bildschirm angezeigt.

Nachdem der Spannungssignalverlauf eingegeben wurde, wird ein in 11 gezeigtes Bild auf dem Bildschirm angezeigt. Als Nächstes wird der Typ eines vorbestimmten Kondensators für einen theoretischen Entwurf oder für eine tatsächliche Schaltung durch Verwendung einer Tastatur oder der Maus des Computers 20 eingegeben. Speziell wird entweder ein Leitungsanschluss-Typ oder ein Chip-Laminierungstyp ausgewählt.

Als Nächstes wird die Kapazität eines gewünschten Kondensators eingegeben, wie in 12 gezeigt ist, indem die Tastatur oder die Maus verwendet wird (siehe Schritt S2, der in dem Flussdiagramm der 6 gezeigt ist). Anschließend wählt die CPU des Computers 20 Informationen über einen Kondensator, der die Kapazität gemäß der eingegebenen Kapazität aufweist (siehe den in dem Flussdiagramm der 6 gezeigten Schritt S3), aus der Liste aus. Ferner wählt die CPU zumindest einen Kondensator aus, der eine Nennspannung aufweist, die mit dem eingegebenen Periodische-Spannung-Signalverlauf verwendet werden kann (siehe den in dem Flussdiagramm der 6 gezeigten Schritt S4).

Dann führt die CPU des Computers 20 eine Fourier-Entwicklung und eine Berechnung durch, um die effektive Leistung zu erhalten, wie in den Schritten S5 und S6 in dem Flussdiagramm der 6 gezeigt ist. Die Einzelheiten der Fourier-Entwicklung und der Berechnung der effektiven Leistung, die bereits beschrieben wurden, werden weggelassen. Die Daten bezüglich der Temperaturcharakteristika der Kapazitäten Cn und der dielektrischen Tangenten tan&dgr;n sowie der Spannungscharakteristika und der Frequenzcharakteristika jedes der Kondensatoren, die an dem Computer 20 installiert sind, werden an die CPU des Computers 20 transferiert und für die Berechnungen verwendet. Anschließend werden von Regressionswerten, die aus gemessenen Werten für die Sinuswellen berechnet wurden, effektive Leistungen Pe bei Gleichgewichtstemperaturen des bei Schritt S4 ausgewählten Kondensators erhalten (siehe mittige Spalte der Tabelle 2). Es werden die Gleichgewichtstemperaturen erhalten. Die effektiven Leistungen Pe werden mit den effektiven Leistungen Pe verglichen, die durch eine Fourier-Analyse der Pulssignalverläufe für jede der provisorischen Temperaturen erhalten wurden (siehe rechte Spalte der Tabelle 2), und eine der in der mittleren Spalte gezeigten effektiven Leistungen Pe stimmt mit einer der in der rechten Spalte gezeigten effektiven Leistungen Pe überein, wie in Tabelle 2 gezeigt ist. Die Gleichgewichtstemperatur, bei der beide effektiven Leistungen Pe miteinander übereinstimmen, ist eine angestrebte Gleichgewichtstemperatur des Kondensators. Und die effektive Leistung ist dann die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung Pe (ein Berechnungswert).

Dann wird ermittelt, ob die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung (der Berechnungswert) innerhalb einer vorbestimmten Bandbreite der zulässigen Leistungskapazitäten der Kondensatoren liegt (siehe den in dem Flussdiagramm der 6 gezeigten Schritt S7). Wenn die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung (der Berechnungswert) außerhalb dieses Bereichs liegt, wird bestimmt, dass dieser Kondensator nicht zur Verfügung steht. Wenn die effektive Leistung innerhalb dieses Bereichs liegt, wird bestimmt, dass dieser Kondensator verfügbar ist, und der Prozess geht zu Schritt S8 über, so dass der Kondensator zu dieser Auswahlliste hinzugefügt wird. Ferner wird bei Schritt S10 eine Rückkopplung durchgeführt, bis die Ergebnisse der Bestimmung, ob die Kondensatoren zur Verfügung stehen oder nicht, für alle bei Schritt S4 ausgewählten Kondensatoren erhalten werden.

Wenn die Kondensatorauswahl somit abgeschlossen ist, wird das Bild der Kondensatorauswahlliste (einer Liste, die die Ergebnisse der Bestimmung bezüglich der Verfügbarkeit zeigt) auf dem Bildschirm der Anzeige angezeigt, wie in 13 gezeigt ist. Diese Liste zeigt ferner die effektiven Leistungen (die Berechnungswerte) in Prozent der zulässigen Leistungskapazitäten. Im Anschluss wird ein zur Verfügung stehender Kondensator ausgewählt und angezeigt, indem lediglich die Nennkapazität eines vorbestimmten Kondensators und der Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung eingegeben werden.

Diese erhaltenen Ergebnisse werden durch Verwendung einer Druckvorrichtung wie z.B. eines Druckers, wie er in 14 gezeigt ist, auf Papier gedruckt, so dass die Analyseergebnisse später bestätigt werden können. Ferner werden die eingestellten Werte ebenfalls zusammen mit den Analyseergebnissen gedruckt, so dass sie im Zusammenhang erfasst werden können.

Das oben beschriebene Programm kann in einem Aufzeichnungsmedium wie z.B. einem CD-ROM gespeichert werden. Somit kann das Programm mittels eines CD-ROM, der ein Programm zum Durchführen des Verfahrens bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung aufzeichnet, auf einem Personal-Computer installiert werden, wodurch der Personal-Computer als Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer einen Kondensator durchlaufenden effektiven Leistung fungieren kann. Dieses Programm kann von einer vorbestimmten Homepage heruntergeladen werden.

[Weitere Ausführungsbeispiele]

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der keramische Kondensator verwendet, es können jedoch auch verschiedene andere Arten von Kondensatoren verwendet werden, solange die Temperaturcharakteristika von Kapazitäten und dielektrischen Tangenten sowie die Spannungscharakteristika und Frequenzcharakteristika der Kondensatoren bekannt sind. Ferner kann eine periodische Spannung mit einem willkürlichen Signalverlauf, einschließlich einer Trapezwelle, einer Rechteckwelle und einer Sägezahnwelle, verwendet werden. Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung auch dann verwendet werden, wenn der Signalverlauf der periodischen Spannung Sinuswellen aufweist.


Anspruch[de]
Ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, das folgende Schritte umfasst:

Erhalten einer Gleichgewichtstemperatur des Kondensators für jede einer Mehrzahl von Sinuswellen, und Einsetzen einer ersten Kapazität und einer ersten dielektrischen Tangente des Kondensators für jede der Gleichgewichtstemperaturen, in die wie folgt gezeigte folgende Gleichung:
Pe: effektive Leistung

tan&dgr;: dielektrische Tangente

C: Kapazität

f: Frequenz

b: Sinuswellenamplitude

um eine erste effektive Leistung (einen Regressionswert) für jede der Gleichgewichtstemperaturen zu erhalten,

Erhalten eines Spannungswertes und einer Frequenz aus dem Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung, und Einstellen einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen, und Erhalten einer zweiten Kapazität und einer zweiten dielektrischen Tangente für jede der provisorischen Temperaturen, und Einsetzen der zweiten Kapazität und der zweiten dielektrischen Tangente in die wie folgt gezeigte folgende Gleichung:
Pe: effektive Leistung

tan&dgr;: dielektrische Tangente

C: Kapazität

f: Frequenz

a: Kosinuswellenamplitude

b: Sinuswellenamplitude

um eine zweite effektive Leistung (einen Berechnungswert) zu erhalten, die der periodischen Spannung für jede der provisorischen Temperaturen entspricht;

Bestimmen einer Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) ist, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators; und

Bestimmen der ersten und der zweiten effektiven Leistung, die dieser Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zur effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht.
Ein Verfahren zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Berechnens der zweiten effektiven Leistung (des Berechnungswertes) folgende Schritte umfasst:

Durchführen einer Fourier-Entwicklung für die periodische Spannung;

Berechnen der effektiven Leistung für jede von Oberschwingungen; und

Bestimmen der Summe der berechneten effektiven Leistungen der Oberschwingungen zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert), die der periodischen Spannung entspricht.
Ein Verfahren zum Messen einer durch einen Kondensator verbrauchten effektiven Leistung, wobei eine periodische Spannung an den Kondensator angelegt wird und der Signalverlauf der an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung gemessen wird, und die durch den Kondensator verbrauchte effektive Leistung aus dem gemessenen Signalverlauf der periodischen Spannung berechnet wird, indem das Verfahren zum Berechnen der auf den Kondensator bezogenen effektiven Leistung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 verwendet wird. Ein Verfahren zum Auswählen eines Kondensators, das folgende Schritte umfasst:

Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung gemäß Anspruch 1; und

Vergleichen der der periodischen Spannung entsprechenden effektiven Zielleistung mit einer zulässigen Leistungskapazität des Kondensators, um zu ermitteln, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.
Eine Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

eine Einrichtung zum Speichern von Daten über eine Mehrzahl von Kondensatoren, die Kapazitäten und dielektrische Tangenten derselben umfassen, die auf der Basis einer Spannungscharakteristik, einer Frequenzcharakteristik und einer Temperaturcharakteristik der Kondensatoren ermittelt werden, und von Daten über eine erste effektive Leistung (einen Regressionswert) für jede von Gleichgewichtstemperaturen der Kondensatoren,

eine Einrichtung zum Berechnen einer zweiten effektiven Leistung (eines Berechnungswerts) bei jeder einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen aus dem Eingangssignalverlauf der periodischen Spannung, wenn eine vorbestimmte Kapazität, die für eine elektrische Schaltung, die einen der Kondensatoren verwendet, erforderlich ist, und der Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung eingegeben werden,

eine Einrichtung zum Bestimmen einer vorbestimmten Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) ist, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators,

eine Einrichtung zum Bestimmen der ersten effektiven Leistung und der zweiten effektiven Leistung, die der Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zu einer effektiven Zielleistung, die der periodischen Spannung entspricht, und

eine Einrichtung zum Vergleichen einer gespeicherten zulässigen Leistung des Kondensators mit der der periodischen Spannung entsprechenden effektiven Zielleistung, um zu bestimmen, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.
Ein Aufzeichnungsmedium, das ein Programm zum Berechnen einer auf einen Kondensator bezogenen effektiven Leistung durch Verwendung eines Computers speichert,

wobei das Programm Daten über eine Mehrzahl von Kondensatoren, die Kapazitäten und dielektrische Tangenten derselben umfassen, die auf der Basis einer Spannungscharakteristik, einer Frequenzcharakteristik und einer Temperaturcharakteristik der Kondensatoren ermittelt werden, und Daten über eine erste effektive Leistung (einen Regressionswert) für jede von Gleichgewichtstemperaturen der Kondensatoren speichert,

wobei das Programm eine zweite effektive Leistung (einen Berechnungswert) bei jeder einer Mehrzahl von provisorischen Temperaturen aus dem Eingangssignalverlauf der periodischen Spannung berechnet, wenn eine vorbestimmte Kapazität, die für eine elektrische Schaltung, die einen der Kondensatoren verwendet, erforderlich ist, und der Signalverlauf einer an beide Enden des Kondensators angelegten periodischen Spannung eingegeben werden,

wobei das Programm eine vorbestimmte Temperatur, bei der die erste effektive Leistung (der Regressionswert) äquivalent zu der zweiten effektiven Leistung (dem Berechnungswert) ist, zur Zielgleichgewichtstemperatur des Kondensators bestimmt,

wobei das Programm die erste effektive Leistung und die zweite effektive Leistung, die der Zielgleichgewichtstemperatur entsprechen, zu einer effektiven Zielleistung bestimmt, die der periodischen Spannung entspricht, und

wobei das Programm eine gespeicherte zulässige Leistung des Kondensators mit der der periodischen Spannung entsprechenden effektiven Zielleistung vergleicht, um zu bestimmen, ob der Kondensator zur Verfügung steht oder nicht.






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