AML
-
Постов
522 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Сообщения, опубликованные AML
-
-
Пусть будет несколько иное название темы - Моделирование импульсных источников.
Согласен, поправил.
С ходу вопрос - MicroCap может сохранять схемы в формате Spice. Стоит ли их прикреплять к сообщениям в дополнении к оригинальным? Или от них все равно толку не будет?
Для пробы выкладываю сему в формате Spice, моделирование которой производилось выше.
-
Но есть ли другие решения.
По схеме проще всего - блокинг на 1 транзисторе. Но проще - не всегда лучше.
-
Как это сделать практически?
Об этом я во "введении" писал, предвидя вопросы
Второй способ – сохранить переменные состояния установившегося режима в специальном файле. При последующем расчете эти данные будут использоваться в качестве начальных условий (кроме магнитного состояния сердечника). Этот способ удобен тем, что к анализу установившегося режима можно вернуться в любой момент, закрыв не только окно анализа, но и сам файл.Для сохранения переменных состояния надо выполнить команду State Variables Editors (или F12), а затем Write… В окне задания параметров анализа в графе State Variables надо поставить Read.
Следующий шаг мне видится в рассмотрении поведения схемы в зависимости от параметров трансформатора (межвитковая емкость ...и любые другие известные бяки) ,Не, это чуть попозже. Сначала сравнение с идеализировнной моделью в режиме разрывных токов. А потом - все остальное. Усложнять модель с учетом паразитных параметров в принципе можно еще долго. А потом если еще замкнутую систему сделать, ее непрерывную модель по методу усреднения в пространстве состояния с исследованием частотки то получится.... еще один диссер по типу того, что я в в начале 90-х писал (тоже с использованием Микрокапа)
-
Итак, попробуем промоделировать процессы с схеме флайбека в режиме непрерывных токов. Для начала будем использовать упрощенную модель. В ней коэффициент заполнения жестко задается генератором (обратная связь отсутствует). В качестве силового ключа используется идеализированный ключ с плавным переключением. Паразитные емкости полевого транзистора навешиваются отдельно. Диоды – обобщенная модель с умолчательными параметрами. Входное напряжение – 24 В, выходное – 5В, тактовая частота – 100 кГц, коэффициент заполнения близок к 0,5.
Схема без паразитных емкостей выглядит следующим образом.
Индуктивность рассеяния задана неявным образом через коэффициент связи обмоток сердечника K1. Выход на режим достаточно спокойный (без сильных колебаний). На верхнем графике ток силового ключа, на нижнем – выходное напряжение.
Если после проведения этого расчета сохранить в файле переменные состояния, то дальше можно проводить анализ процессов в установившемся режиме. Укрупнено процессы в ключе выглядят следующим образом.
На верхнем графике – ток (красным) и напряжение (синим) силового ключа. На нижнем графике – мгновенная мощность на ключе (розовым) и выделавшаяся в ключе тепловая энергия (зеленым). Собственно абсолютное значение этой энергии особого интереса не представляет (разве что конечное значение, по которому зная время расчета можно вычислить среднюю рассеиваемую мощность на ключе). Но этот график хорошо иллюстрирует, на каких участках работы ключа происходят потери энергии и при равном времени расчета позволяет оценить влияние параметров схемы на потери в ключе (как на статические, так и на динамические). Линейно нарастающие участки во время открытого состояния ключа обусловлены активными потерями, скачкообразные изменения по фронтам – динамическими потерями.
Фронты тока и напряжения при коммутации выглядят следующим образом
Сама модель в формате MC8 - в прикрепленном файле
Теперь попробуем ввести паразитные параметры – емкости ключа
При этом снизились динамические потери при включении, а при выключении - практически не изменились.
Суммарные потери уменьшились (как это ни странно). Формы фронтов при переключении получаются следующие
Остается добавить снаббер (RCD). Динамические потери в ключе при этом существенно снижаются и начинают превалировать статические потери.
Фронты имеют следующий вид
Красоту картинки омрачает лишь осознание того, что уменьшение потерь в ключе достигнуто ценой потерь в снаббере. Поэтому использование снаббера с пассивным рассеиванием энергии уменьшает коммутационные помехи, обеспечивает более легкий режим переключения транзистора, но не улучшает КПД (а чаще всего – ухудшает).
-
Да простят меня те, кто хорошо знает Micro-Cap за несколько вводных слов для новичков.
Схемы преобразователей достаточно сложны для моделирования по той причине, что в схеме присутствуют процессы с постоянными времени, отличающимися в тысячи раз. Например, коммутационные процессы в ключах могут располагаться в наносекундном диапазоне, а установление стационарного состояния (установление выходного напряжения) может составлять доли секунды. Расчет выхода на режим преобразователя при включении может занимать достаточно много времени. Поэтому для рассмотрения процессов в схеме приходится применять некоторые приемы специальные приемы.
Во-первых, для обеспечения процессов сходимости расчета нужно скорректировать Global Settings (вызываются пиктограммой G на рабочей панели Микрокапа). Иначе весьма вероятно появление сообщения «матрица сингулярна» и остановка расчета. В восьмой и девятой версиях в установках Global Settings есть специальная заготовка – кнопка Power Default, которая меняет некоторые параметры на более оптимальные для расчета именно силовых схем. Но иногда и этого оказывается недостаточно, тогда требования к точности расчета приходится заглублять еще больше. В соседнем топике уважаемый gyrator приводил возможный вариант установки Global Settings для расчета сложных силовых схем. От себя добавлю, что эти установки можно внедрять непосредственно в свой схемный файл. Тогда MicroCap будет использовать установки, записанные в файле, а для остальных файлов будет использовать стандартные. Для этого в текстовую область схемы или прямо на схему надо добавить следующее определение (параметры от gyratorа):
.OPTIONS ACCT LIST OPTS ABSTOL=11uA CHGTOL=11nC DEFL=100u DEFW=100u DIGDRVF=2
+ DIGDRVZ=20K DIGERRDEFAULT=20 DIGERRLIMIT=0 DIGFREQ=10GHz DIGINITSTATE=0
+ DIGIOLVL=2 DIGMNTYMX=2 DIGMNTYSCALE=0.4 DIGOVRDRV=3 DIGTYMXSCALE=1.6 GMIN=1n
+ ITL1=2000 ITL2=500 ITL4=1000 PIVREL=1m PIVTOL=.1p RELTOL=10m SD=2.58 SEED=0
+ TEMP=27 TNOM=27 TRTOL=7 VNTOL=1m WIDTH=80 PRIVATEANALOG PERFORM_M=2 RMIN=1u
+ R_NODE_GND=1e6 LTHRESH=1.5 LONE=3.5 LZERO=.3 METHOD=GEAR
Его можно просто скопировать отсюда и вставить в схему.
Во-вторых, часто бывает нужно посмотреть процессы в ключевых элементах в установившемся режиме. Это делается в два этапа – сначала проводится расчет выхода на режим, в ходе которого происходит установление медленных переходных процессов в схеме, обусловленных реактивностями фильтров и работой обратной связи. А когда эти процессы завершатся (выходное напряжение перестанет меняться во времени) можно будет изменить масштаб расчета и вывести на графики 1-2 такта работы ключевых компонентов или же подробно посмотреть процессы переключения (фронты). Во всех расчетах нужно отключать расчет рабочей точки по постоянному току (Operating Point)
Реализовать изменения масштаба можно двумя способами.
Первый – поставить в установках параметров расчета переходных процессов State Variables режим Leave (а не Zero). При этом каждый последующий запуск анализа будет использовать в качестве начальных условий то, на чем завершился предыдущий. Т.е. если предыдущий анализ ( с большим временем расчета) вывел преобразователь в стационарный режим, то можно поставить время расчета, равное 1-2 периодам коммутации, еще раз запустить расчет и подробно рассмотреть процессы. Кроме того, при таком подробном рассмотрении целесообразно уменьшить максимальный шаг расчетов (задается в установках анализа) для повышения точности отображения процессов.
Режим Leave можно также использовать и для вывода преобразователя на установившейся режим, последовательно несколько раз запуская расчет, пока процессы не установятся.
Обращаю внимание, что предыдущие начальные условия сохраняются только если не закрывать окно анализа. Если закрыть окно анализа (например, для внесения изменений в схему), следующий расчет все равно начнется с нулевых начальных условий и расчет выхода на режим придется повторить. MC9 позволяет корректировать схему без закрытия окна анализа переходных процессов, а MC8 – нет.
Второй способ – сохранить переменные состояния установившегося режима в специальном файле. При последующем расчете эти данные будут использоваться в качестве начальных условий (кроме магнитного состояния сердечника). Этот способ удобен тем, что к анализу установившегося режима можно вернуться в любой момент, закрыв не только окно анализа, но и сам файл.
Для сохранения переменных состояния надо выполнить команду State Variables Editors (или F12), а затем Write… В окне задания параметров анализа в графе State Variables надо поставить Read.
Сохраненные начальные условия можно использовать только при отсутствии изменений в конфигурации схемы (добавления /убирания компонентов). Сами же параметры компонентов менять можно. Поэтому если есть желание посмотреть, что будет в схеме со снабером и без него, удалять снаббер нельзя, но можно поставить значение емкости равным нулю, а сопротивление – очень большим. В результате никакого влияния на работу схемы он не окажет, а сохраненные начальные условия использовать можно.
-
Предложение считаю вполне разумным, поэтому дальнейшие обсуждение моделирования предлагаю продолжить здесь - http://electronix.ru/forum/index.php?act=S...t=0#entry328555
-
Обсуждаемые вопросы переросли рамки данной темы, и поскольку уважаемый AML сделал интересное бескорысное предложение, предлагаю глубоко уважаемому AML создать в этой ветке тему типа "моделирование импульсных источников в MicroCap". Попутно всем заинтересованным подумать о создании (и структуре) опросника по применяемым деталям и материалам в источниках питания, соотнесенных с их параметрами (мощность, входное и выходное напряжения, токи). С наскоку у меня логически выстроенная структура не получилась (да и опыта создания опросника на форуме нет).
Вполне дельное предложение. Поэтому создаю указанную тему. Может из этого что-нибудь путное да выйдет...
Немного о целях. Я хочу попытаться промоделировать наиболее характерные режимы работы преобразователей напряжения, чтобы продемонстрировать преимущества и недостатки тех или иных топологий преобразователей, а также влияние на процессы в преобразователях паразитных параметров компонентов и методы борьбы с ними. Не знаю, насколько посильная эта задача, но попытаться можно. Надеюсь, что уважаемое сообщество тоже примет в этом процессе посильное участие, поскольку очевидно, что в одиночку я не справлюсь по ряду объективных и субъективных причин. Главная проблема – последний раз я держал в руках паяльник и щуп осциллографа в далеком 1995 году. И с тех пор моя работа ни прямо, ни косвенно не связана не только с преобразовательной техникой, но и с электроникой вообще. В настоящее время я журналист в газете областной администрации. Пишу это к тому, чтобы не было недопонимания – за 12 лет очевидно, что я существенно утратил квалификацию и главное – не могу на практике проверить достоверность результатов, получаемых при моделировании.
Зачем мне все это надо – вразумительно объяснить не могу. Будем считать, что это хобби, замешанное на ностальгии по былым временам. Плюс жалко, что весьма неплохое образование и кандидатская степень, полученные мною в области преобразовательной техники, оказались невостребованными. Я попал в тот «демогфический провал» выпускников начала 90-х, который хорошо виден на возрастной диаграмме участников этого форума (в разделе «опросы»).
Если совместными усилиям в этой ветке появятся демонстрация основных проблем и подводных камней проектирования преобразователей напряжения в моделях для симулятора, то, думаю, это будет неплохое подспорье новичкам. А поскольку это для меня хобби – я вполне могу позволить себе тратить на это время и силы. Правда, очевидно, что все это будет проистекать очень небыстро, поскольку иногда еще и работать надо.
На этом лирическое отступление считаю законченным.
Итак, по теме. Поскольку от уважаемого gyratorа прозвучало предложение сравнивать все на модельках, а уважаемый Прохожий сформулировал преимущества и недостаки флайбека при работе в режиме непрерывных и прерывистых токов, с этого и начнем. (предыстория здесь - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=39519)
По моему скромному мнению, наиболее предпочтительным будет прерывистый режим, а еще лучше - его предельный случай критический режим, когда следующий цикл начинается сразу после закрывания выходного диода. Поясню свою позицию.В непрерывном режиме:
1. При достаточно больших выходных напряжениях, обратное напряжение, приложенное к выходному диоду, вызывает ничем неограниченый обратный ток восстановления. Для этих токов времена восстановления, как правило, не оговариваются. Это явление хорошо известно из литературы в виде всплеска тока силового ключа при его открывании. Все это дело сопровождается "звоном", растянутым на время, значительно превышающее время обратного восстановления силового диода.
Попытка борьбы с этим явлением в виде ферритовых "бусинок", одеваемых на выводы диодов или силовых транзисторов, а так же всякого рода снабберы на диодах или силовых ключах однозначно приводят к потере КПД.
2. Помехи на частоте коммутации, особенно после открывания силового ключа, полностью подавить, как правило, не удается.
3. Управление flyback преобразователем более сложное по сравнению с квазирезонансным вариантом, опять же в связи с помехами.
4. Наличие динамических потерь при открывании силового транзистора.
Классические недостатки прерывистого режима:
1. Большие, по сравнению с непрерывным режимом, действующие значения токов.
2. Как следствие больший ток при закрывании силового транзистора.
3. Большие пульсации тока на выходном конденсаторе, что приводит к его удорожанию.
4. Большие изменения индукции сердечника трансформатора, практически от нуля и до максимума, что критично для потерь в сердечнике.
Резюме. Лучше выбирать прерывистый режим, а еще лучше - критический, поскольку в современных условиях транзистор с меньшим сопротивлением канала стоит столько же, что и с большим. Материалы для сердечников нинче обладают очень малыми потерями и хорошо переносят большие приращения индукции.
Согласен, что мое мнение достаточно спорно, поэтому ожидаю конструктивную критику со стороны уважаемого сообщества
Завтра я постараюсь выложить модельки, иллюстрирующие вышесказанное, а пока о методике сравнения.
Несмотря на мое скептическое отношение к комплексному сравнению схем на основе результатов моделирования, сравнение отдельных характеристик и демонстрацию особенностей считаю вполне возможной и весьма полезной в связи с этим хотел бы попросить совета по поводу методики такого сравнения.
Я считаю целесообразным проводить сравнение при трех значениях входного напряжения - 9 В, 24 В и 308 В, четырех значениях выходного напряжения - 5В, 12В, 60В, 300В, четырех значениях мощности 5Вт, 20Вт, 60Вт, 300Вт и трех значениях частоты – 100кГц, 250кГц, 500 кГц. Думаю, при этом можно будет говорить о тенденциях.
Такой сравнительный анализ на идеализированной модели вряд ли представляет практический интерес. Поэтому при расчетах нужно использовать модели реально существующих компонентов. И вот в этом месте мне нужна помощь – я не знаю современную элементную базу. Поэтому буду весьма признателен специалистам за помощь в выборе наиболее типично применяющегося в для каждого из рассмотренных вариантов силового транзистора и выпрямительного диода (синхронное выпрямление пока не рассматриваю).
Хотя бы по некоторым случаям:
Вар. 1. Вх. 9В, вых. 5В, f=250кГц, P=20Вт
Вар. 2. Вх. 9В, вых. 300В, f=250кГц, P=20Вт
Вар. 3. Вх. 24в вых. 5В, f=250кГц, P=60Вт
Вар. 4. Вх. 24в вых. 5В, f=100кГц, P=300Вт
Вар. 5. Вх. 24в вых. 300В, f=100кГц, P=300Вт
Вар. 6. Вх. 300в вых. 5В, f=100кГц, P=60Вт
Вар. 7. Вх. 300в вых. 12В, f=100кГц, P=60Вт
Вар. 8. Вх. 300в вых. 60В, f=100кГц, P=300Вт
Кроме того, буду признателен за любые предложения как по методике, так и по реализуемым вариантам.
-
Я считаю, что для сравнения именно режимов нужно исключить влияние всех остальных элементов схемы, т.е. считать их идеальными
Думаю, это может быть только первой частью сравнения, которое только лишь проиллюстрирует основные процессы в схеме. Однако, идеальная модель не учтет очень важный момент – характер протекания коммутационных процессов, который всецело зависит от паразитных параметров. И я не зря предложил сравнивать низковольную и высоковольтную схемы, мощную и маломощную.
Очевидно, что выключение диода Шотки в преобразователе с 5-вольтовом выходом будет оказывать существенно иное влияние на коммутационные процессы в схеме, нежели выключение высоковольного диода в преобразователе с 300-вольтовом выходом.
Точно также низковольтные и высоковольтные транзисторы имеют разные паразитные параметры. И влияние этих параметров на схему также различно, поскольку в низковольтном и высоковольтном преобразователе при одинаковой частоте коммутации существенно разные скорости нарастания (спада) напряжений. Соответственно, разные влияния паразитных емкостей. А в маломощных/мощных преобразователях – существенно разные скорости нарастания токов и соответственно, сильно разные влияния паразитных индуктивностей.
Именно по этой причине я и хочу смоделировать эти крайние случаи и прошу мне подсказать полупроводниковые приборы, наиболее типичнее в этих случаях, чтобы корректно учесть их паразитные параметры.
Единственное, что мне не очень понятно, это как задавать параметры трансформатора с MS8 (до этого пользовался PSpise 5.0, еще DOSовским).MS8 - это мультисим? По MC8 (Микрокап) могу выложить описание.
-
Попробую поставить дополнительно 8-ку, вроде бы они уживаются вместе (нет ли подводных камней)?
Не, подводных камней нет. Восьмерку и девятку даже запустить можно одновременно (вообще у меня на компе стоит четыре варианта восьмерки и три варианата девятки.
Восьмерку рекомендую брать здесь - _http://www.cwer.ru/micro_cap_v8_1
Это наиболее полный вариант (по библиотекам) из того, что я в стречал в сети
Девятку после установки рекомендую апдейтить с 9.0.0 до 9.0.3 - там исправлен ряд ошибок.
Возвращаясь к теме обсуждения.
Основные недостатки и преимущества флая в непрерывном и прерывистом (граничном) режиме уже были перечислены. Несмотря на мое скептическое отношение к комплексному сравнению схем на основе результатов моделирования, сравнение отдельных характеристик и демонстрацию особенностей считаю вполне возможной и весьма полезной в связи с этим хотел бы попросить совета по поводу методики такого сравнения.
Я считаю целесообразным проводить сравнение при трех значениях входного напряжения - 9 В, 24 В и 308 В, четырех значениях выходного напряжения - 5В, 12В, 60В, 300В, четырех значениях мощности 5Вт, 20Вт, 60Вт, 300Вт и трех значениях частоты – 100кГц, 250кГц, 500 кГц.
Думаю, при этом можно будет говорить о тенденциях.
Такой сравнительный анализ на идеализированной модели вряд ли представляет практический интерес. Поэтому при расчетах нужно использовать модели реально существующих компонентов. И вот в этом месте мне нужна помощь – я не знаю современную элементную базу. Поэтому буду весьма признателен специалистам за помощь в выборе наиболее типично применяющегося в для каждого из рассмотренных вариантов силового транзистора и выпрямительного диода (синхронное выпрямление пока не рассматриваю).
Хотя бы по некоторым случаям:
Вар. 1. Вх. 9В, вых. 5В, f=250кГц, P=20Вт
Вар. 2. Вх. 9В, вых. 300В, f=250кГц, P=20Вт
Вар. 3. Вх. 24в вых. 5В, f=250кГц, P=60Вт
Вар. 4. Вх. 24в вых. 5В, f=100кГц, P=300Вт
Вар. 5. Вх. 24в вых. 300В, f=100кГц, P=300Вт
Вар. 6. Вх. 300в вых. 5В, f=100кГц, P=60Вт
Вар. 7. Вх. 300в вых. 12В, f=100кГц, P=60Вт
Вар. 8. Вх. 300в вых. 60В, f=100кГц, P=300Вт
Кроме того, буду признателен за любые предложения как по методике, так и по реализуемым вариантам (по большому счету, мне все равно, что моделировать, поскольку все это с моей работой, увы, не связано)
-
Если счет не начинается, то поменять значения нек. параметров в Global Settings.
В MC8 после коррекции GS все нормально начинает считать, а вот в MC9 пока помимо изменения GS еще и Operating Point не поставишь (что не совсем корректно по сути) - не хочет. В причинах пока не разбирался.
-
А почему автор не поставил модель реального транзистора вместо ключа?
Я бы тоже не поставил, если бы задался целью проанализировать работу схемы, а не смоделировать конкретный преобразователь. Идеальный ключ, с правильно навешенными "добавками", имитирующими паразитные параметры, позволяет анализировать влияние каждого из этих паразитных параметров, что весьма полезно для понимания происходящих в схеме процессов.
1. R5 и С7 - це не демпфер. Неплохо было бы привести его к стандартному виду и посмотреть, что из этого выйдет.Ну вот, еще одна доработка. Когда демпфер заработает, то разнесет во времени фронты тока и напряжения при выключении. Примерно вот так
А вот что будет происходить при переходе от режима непрерывных токов к режиму разрывных токов (в каждой группе на нижнем графике - мгновенная мощность на ключе)
Получается все по классике - коммутационная мощность при включении уменьшается, а при выключении - увеличивается. Плюс немного растут статические потери (но это на графиках незаметно)
-
1. Совершенно замечательный выброс тока при открывании.
Это не то, чем он кажется. Этот выброс - по большей части ток разряда конденсатора, имитирующего емкость сток-исток.
В принципе, все очень похоже на правду.В принципе - похоже. Но детали требуют доработки. Это я и пытаюсь объяснить. В частности, в представленной выше модели отсутствует конденсатор, моделирующий емкость затвор-сток. Поэтому ток ключа нарастает и спадает очень быстро (в отличие от реального). Но стоит ввсести эту емкость (нижний график) - процесс нарастания и спадания тока заметно меняется и становится понятным, что в непрерывном режиме могут быть весьма большие динамические потери при включении. Без учета этой емкости это практически незаметно. И таких внешне мелких, но существенно влияющих на работу схемы доработок можно сделать немало.
-
-
Недостатки модельки сердечника сказываются одинаково при работе однотакта во всех трех режимах.
Пожалуй, соглашусь с тем, что качественное сравнение вполне возможно. Количественное - нет.
Качественное сравнение позволяет посмотеть преимущества и недостатики, принципиально присущие той или иной схеме. Но адекватно сравнить совокупность параметров по резульатам моделирования, чтобы принять, решение какая из схем в целом лучше в каком-то конкретном применении - думаю, не удастся. Точнее, вряд ли вывод можно будет считать бесспорно достоверным.
Но опять-таки, соглашусь, что это лучше, чем рассуждать "на пальцах".
Что касается приведеной выше модельки для Микрокапа, думаю, она еще не вполне достоверна. В силовом ключе вот что рисуется (при питании от 18В).
-
в связи с этим хотелось бы спросить, какие паразитные элементы я не учел при моделировании. Выбросы на силовом ключе слишком большие. Мне думается, что реально они должны получиться меньше.
Ну, вообще-то многое чего не учтено. Из наиболее существенного - если я правильно понял, не учтена паразитная емкость обмотки дросселя-трансформатора и эквивалентное последовательное сопротивление конденсаторов фильтра. Плюс использованы идеальные ключи, которые коммутируются мгновенно.
Что еще не так - сходу не скажу, поскольку в качестве модели трансформатора использована Spice- макромодель, внутреннюю эквивалентную схему я не помню.
Большие и медленно затухающие "звоны" могут быть обусловлены тем, что модель использует трансформатор с линейным сердечником без потерь. В реалиях же высокочастотные колебания обмотки демпфируются за счет потерь в сердечнике на высоких частотах (уменьшается добротность контуров).
-
Кстати, перепад, приведённый Вами, соответствует режиму НТ, или ПТ?
Точно не помнб, думаю, что в граничном режиме, поскольку в НТ рабочий перепад индукции заведомо меньше, чем в ПТ.
ИМХО, проще и наглядней сравнить виртуальные макетыэтого однотакта в различных режимах и потом делать выводы
При всей моей любви к симуляторам думаю, что это не тот случай. Дело в том, что используемая в настоящее время в большинстве программ модель магнитного сердечника (Джилса-Аттертона) имеет огромную погрешность по площади и форме петли на частных и несимметричных циклах перемагничивания. Кроме того, она не учитывает изменение петли гистерезиса с изменением частоты, формы индукции и температуры. А эти изменения очень значительны.
Соответственно, погрешность определения потерь в сердечнике может составлять сотни процентов. Плюс форма тока может заметно отличаться от реальной (это особенно характерно для режима прерывистых токов). Плюс к тому определение потерь в ключевых элементах также имеет не слишком высокую точность (хотя, конечно, эта точность существенно выше, чем в для сердечника).
Все это приводит к тому, что полученный в модели КПД на мой взгляд может быть очень недостоверным. А именно КПД в данном случае является ключевым параметром для сравнения. Если же не брать в расчет КПД, то, думаю, режим прерывистых токов выигрывает однозначно.
Для иллюстрации своих рассуждений привожу пример сравнения результатов моделирования и эксперимента. Предельная петля перемагничивания моделируется с достаточно высокой точностью. А вот остальные - с очень большой погрешностью. И хочу заметить, что для несимметричных циклов (которые нас собственно и интересуют) результаты еще хуже - остаточная индукция в модели может быть в разы больше, чем в реальном материале.
-
При создании обратноходовых ИБП (большим спецом я себя в них не считаю) у меня получались величины остаточной индукции сердечника транса в диапазоне 0,1-0,4 от максимальной расчётной рабочей индукции (в зависимости от критериев оптимизации параметров ИБП), причём использовались относительно современные материалы. Можете ли поделиться собственным опытом в этой части
Увы, не смогу. У меня и опыта совсем мало было, да и откровено говоря, я толком вопроса не понял.
Если имеется в виду какой максимальный перепад индукции удавалось использовать, то для материала с индукцией насыщения 0,35Тл максимальный рабочий перепад, который удавалось получить во флайбеке, составлял приблизительно 0,1-0,15 Тл. Больше особо и не стрались - потери в материале сердечника получались слишком большими, ведь было это без малого 20 лет назад.
-
Недостатком прерывистого и граничного режима считаю существенно бОльшие токи выходного конденсатора - пульсации тока через конденсатор составляют 100% от тока нагрузки.
-
Когда я учился (15 лет назад) применение обратноходового преобразователя в режиме непрерывных токов дросселя при мощностях свыше 10 Вт считалось непререкаемой аксиомой. Однако, времена меняются, меняются и взгляды.
-
Господа! Очень бы хотелось, чтобы ваши обращения друг к другу были взаимовежливыми, даже если оппонент не прав.
В порядке оффтопа. Как-то года полтора назад на обном из форумов наткнулся на перепалку двух достаточно известных людей, профессоров Дьяконова и Аладьева. Честно говоря, было одновременно смешно, стыдно и больно все это читать. Поскольку даже в сглаженной вежливой форме это выглядело примерно вот так - http://chinovnikam.net/abuses/catalog/77.html А в оригинале на форуме - вообще старшное дело...
Прошу извинения за оффтоп.
-
Уважаемые специалисты, не могли бы помочь разобраться, когда какой режим лучше использовать.
Ох, если бы на все вопросы преобразовательной техники были однозначные ответы...
-
В MicroCAP некоторые разновидности схем на инверторах работают. Но только такие, в которых инвертор не используется в качестве усилителя, а исключительно в качестве порогового элемента. При этом используется как раз-таки невидимый пользователю элемент совпряжения, который ставится на входе цифровых компонентов и который по сути дела является пороговым элементом, преобразующим аналоговый сигнал в цифровой.
Пример работоспособной схемы
А вот с кварцем какой фокус скорее всего не пройдет. Хотя я не пробовал.
-
У Micro-CAP 9 уже тоже русифицированный интерфейс :)
-
Возникла такая проблема, смоделировать обычный генератор на двух инверторах и кварце. Ни в мультисиме, ни в воркбенче не получается.
Я MicroCAPом балуюсь, но думаю что и в этих программах ситуация аналогична. А ситуация в Микрокап простая - все цифровые элементы - они именно "цифровые" и никакие аналоговые параметры им неведомы. Например, выходное напряжение инвертора - определяется логической функцией от состояния на входе. И ничем иным. Соответственно, все схемы, которые используют аналоговые свойства цифровых компонентов (в частности, генератор на инверторах) - работать не будет. Делов том, что с аналоговой точки зрения настоящий инвертор является инвертирующим усилителем с большим коэф. усиления. Замкнув обратную связь можно этот коэффициент ограничивать.
А вот "модельный" инвертор, это элемент, выходное напряжение которого в принципе может принимать только два значения - логический ноль или логическую единицу. Промежуточные значения на выходе не могут появиться в принципе. А, следовательно, не создаются условия для развития процесса генерации (не работает инвертор в качестве усилителя).Генерация вообще-то возможна из-за заданных задержек распространения сигнала, но к рассматриваемой задаче это не имеет существенного отношения.
При подключении аналогового компонента (кварца) к цифровому (инвертору) MicroCAP на границе подключает интерфейсный элемент (невидимый пользователю), преобразующий аналоговые сигналы в цифровые по заданным законам. Поэтому даже для задания уровня логической единицы (к примеру) более корректно использовать специальный "цифровой" подтягивающий резистор, а не обычный аналоговый.
Для создания генератора (аналоговой по своей сути схемы) необходимо использовать аналоговые элементы. Это либо упоминавшийся выше триггер Шмидта, либо аналоговый инвертор (операционный усилитель). Если нужно именно на инверторах заданной логической серии микросхем - надо использовать не встроенную цифровую модель инвертора, а его аналоговую макромодель, повторяющую внутреннюю схемотехнику. Либо самому делать модель простейшего инвертора (на основе зависимого источника с ограничением).
Моделирование импульсных источников
в Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation
Опубликовано · Пожаловаться
Справедливое замечание. Правда, сомневаюсь, что при таком рабочем токе ключа токи перезаряда этих емкостей что-то кардинально изменят. Тем не менее, сейчас промоделирую и выложу результаты. В дальнейшем так и буду делать.
Я считаю, нужно и то, и другое. Думаю, невредно будет посмотреть как основные хараетеристики используемой топологии, так и влияние "наворотов"
Я считаю это нереальным (по крайней мере средствами MicroCap), Потери в сердечнике имеющаяся в наличии модель считает принрципиально неточно (погрешность - сотни процентов). Активное сопротивление обмоток моделируется обыкновенным резистором. Влияние конктруктивных особенностей и эффектов вытеснения и близости - не учитывается. Соответственно, промоделировать более-менее реальные потери в обмотках нельзя.
Именно по этой причине я и считаю, что комплексное сравнение топологий и режимов с далеко идущими выводами на основе исключительно моделирования - пока не реально. По крайней мере, я это сделать не могу. Об этом я уже писал в топике, от которого отпочковался этот.