|
|
  |
Моделирование импульсных источников, Micro-Cap, OrCad, SwithcCad - попробуем объять необъятное |
|
|
|
Feb 11 2009, 08:24
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(nl5 @ Feb 11 2009, 03:25)  Ну вот картинка, АЧХ 1...100 Hz, сделанная для амплитуды девиации 0.5, 1, и 2. Это амплитуда в вольтах синуса прложенного к компаратору ШИМа, 5V = 50% duty cycle. Пики на 50 Hz и 100 Hz - так как процесс не успевает установиться. Вверху АЧХ внизу фаза. Похоже на что-то? При частоте коммутации 100 Гц преобразователь работает в режиме разрывных токов дросселя. Стало быть, согласно малосигнальной модели, в передаточной характеристике должен быть один низкочастоный полюс (slva061, с. 18). Поэтому непонятно запаздывание фазы на 180 гр. И еще там должно быть усиление на постоянном токе - примерно 27 раз. Вообще, интереснее режим непрерывных токов. Предлагаю попробовать с частотой коммутации 100 кГц и посмотреть частотные характеристики примерно до 1/3 частоты коммутации. Малосигнальная характеристка - там же, на с. 16. Должны увидеть двойной комплексно-сопряженный полюс, нуль в левой полуплоскости и нуль в правой полуплоскости.
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 16:44
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 11 2009, 01:24)  Поэтому непонятно запаздывание фазы на 180 гр. И еще там должно быть усиление на постоянном токе - примерно 27 раз. Фаза была 180 гр. на DC потому что duty cycle у меня на самом деле уменьшался при увеличении входного AC напряжения. Исправил. Усиления на постоянном токе не было, потому 0.5 duty cycle соответствовал не 0.5В входного AC, а 5В. Сейчас на DC усиление 20 dB. Ну тоже не 27 раз. Аналитические формулы из SLVA061 я могу явно построить в NL и сравнить с симуляцией. А вот картинка процесса при D=0.5. Вы уверены, что все номиналы правильные? Мне очень не нравится вид и амплитуда тока через L1 и пульсации выхода. Это должно быть 100 Гц или 100 кГц?
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 17:52
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(nl5 @ Feb 11 2009, 19:44)  Фаза была 180 гр. на DC потому что duty cycle у меня на самом деле уменьшался при увеличении входного AC напряжения. Исправил. Усиления на постоянном токе не было, потому 0.5 duty cycle соответствовал не 0.5В входного AC, а 5В. Сейчас на DC усиление 20 dB. Ну тоже не 27 раз. Аналитические формулы из SLVA061 я могу явно построить в NL и сравнить с симуляцией. А вот картинка процесса при D=0.5. Вы уверены, что все номиналы правильные? Мне очень не нравится вид и амплитуда тока через L1 и пульсации выхода. Это должно быть 100 Гц или 100 кГц? Номиналы правильные, частота должна быть 100 кГц. А здесь ток в дросселе нелинейный, потому что на него существенно влияет падение напряжения на его омическом сопротивлении. Аналитические выражения не всегда есть в наличии, кроме того, их надо линеаризовывать вручную. boost - это сравнительно простой пример (система второго порядка). А вот, например, SEPIC, даже без учета паразитных элементов (ESR), - это уже четвертого порядка. Идея моделирования как раз в том и состоит, чтобы получить передаточную характеристику "автоматически". Вот один из вариантов как это делается в PSpice: http://www.ee.bgu.ac.il/~pel/pdf-files/jour109.pdf
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 18:06
|

Местный
  
Группа: Banned
Сообщений: 354
Регистрация: 20-01-07
Пользователь №: 24 634

|
Цитата(nl5 @ Feb 11 2009, 09:05)  А вот картинка симуляции А вот картинка симуляции в микробульке  Кусочек включения и выход на режим стильбизации.
--------------------
Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного.
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 18:42
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 11 2009, 10:52)  Номиналы правильные, частота должна быть 100 кГц. Прошу прощения, я по-ошибке делал 100 Гц. Пересчитаю. Цитата(gyrator @ Feb 11 2009, 11:06)  А вот картинка симуляции в микробульке А что, осцилляции (на красном графике например) реальные, или артефакт симуляции?
Сообщение отредактировал nl5 - Feb 11 2009, 18:43
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 19:10
|

Местный
  
Группа: Banned
Сообщений: 354
Регистрация: 20-01-07
Пользователь №: 24 634

|
Цитата(nl5 @ Feb 11 2009, 21:42)  А что, осцилляции (на красном графике например) реальные, или артефакт симуляции? Вполне. Хотя в реалии их давят RC-демпферами, а кроме того в модельке несколько завышена индуктивность рассеяния первички транса и не учтены потери в сердечнике транса, поэтому паразитный контур имеет высокую добротность.
--------------------
Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного.
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 21:05
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 11 2009, 10:52)  Номиналы правильные, частота должна быть 100 кГц. Вот симуляция на правильной частоте, почти что совпадающая с графиком формулы на стр. 16. (По крайней мере на низкой и высокой частоте. А почему в середине не совпадает - ошибка малосигнальной модели? И также Discontinuous mode. (D=0.2, R=200), в общем похоже (формула на стр. 18)
Сообщение отредактировал nl5 - Feb 11 2009, 21:06
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 22:11
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(nl5 @ Feb 12 2009, 00:05)  Вот симуляция на правильной частоте, почти что совпадающая с графиком формулы на стр. 16. (По крайней мере на низкой и высокой частоте. А почему в середине не совпадает - ошибка малосигнальной модели? И также Discontinuous mode. (D=0.2, R=200), в общем похоже (формула на стр. 18) Может где-то ошиблись в формуле? Я вот попробовал скрипт матлаба - все очень похоже на результаты симуляции. С режимом DCM в принципе тоже понятно - там в модели для простоты убрали ESR конденсатора.
Сообщение отредактировал wim - Feb 11 2009, 22:12
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Feb 11 2009, 22:42
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 11 2009, 15:11)  Может где-то ошиблись в формуле? Я вот попробовал скрипт матлаба - все очень похоже на результаты симуляции. С режимом DCM в принципе тоже понятно - там в модели для простоты убрали ESR конденсатора. Понял: была слишком большая амплитуда вх.сигнала (девиация скважности). Переделал с ну совсем малюсенькой амплттудой (0.01), стало идентично. Подозреваю, что с discontinouos модой была та же проблема. Ну что же, это всего лишь доказательство, что программа правильно использует закон Ома, не более того. И все неправильные результаты симуляции не от того, что симулятор плохой, а симулируется не то, что хотел пользователь.
|
|
|
|
|
Feb 12 2009, 06:52
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(nl5 @ Feb 12 2009, 01:42)  Понял: была слишком большая амплитуда вх.сигнала (девиация скважности). Переделал с ну совсем малюсенькой амплттудой (0.01), стало идентично. Подозреваю, что с discontinouos модой была та же проблема. Ну что же, это всего лишь доказательство, что программа правильно использует закон Ома, не более того. И все неправильные результаты симуляции не от того, что симулятор плохой, а симулируется не то, что хотел пользователь. Интересно еще увеличить L раз в десять, чтобы wz2 попал в диапазон исследумых частот. А сколько времени программа считала?
|
|
|
|
|
Feb 12 2009, 15:34
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 11 2009, 23:52)  Интересно еще увеличить L раз в десять, чтобы wz2 попал в диапазон исследумых частот. А сколько времени программа считала? Вот результат для L=270mk. 25 точек по частоте, считает 4 минуты, из них ровно половина уходит на 3 низших частоты: 77, 62 и 50 Гц. Хотя нет, на самом деле я еще сначала прогнал просто транзиент 15 секунд, и запомнил установившееся значение в IC. Так что плюс 15 секунд.
|
|
|
|
|
Feb 12 2009, 18:31
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(nl5 @ Feb 12 2009, 18:34)  Вот результат для L=270mk. 25 точек по частоте, считает 4 минуты, из них ровно половина уходит на 3 низших частоты: 77, 62 и 50 Гц. Хотя нет, на самом деле я еще сначала прогнал просто транзиент 15 секунд, и запомнил установившееся значение в IC. Так что плюс 15 секунд. Я так понимаю, программа строит АЧХ и ФЧХ по точкам, потом соединяет их линиями. Если отбросить низкие частоты, то сколько можно получить точек на декаду за приемлемое время? Я к тому, что если точек слишком мало, а корни расположены близко по частоте, можно пропустить что-нибудь интересное? Еще интересный вопрос - а фазовые траектории программа умеет рисовать? Вот тут примеры применительно к силовой электронике: http://www.hamill.co.uk/pdfs/isacipes.pdfhttp://www.hamill.co.uk/pdfs/laccws__.pdfhttp://www.hamill.co.uk/misc/laccws.zip
|
|
|
|
|
Feb 12 2009, 19:01
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 175
Регистрация: 7-02-09
Пользователь №: 44 515

|
Цитата(wim @ Feb 12 2009, 11:31)  Еще интересный вопрос - а фазовые траектории программа умеет рисовать? Конечно...Цитата(wim @ Feb 12 2009, 11:31)  Я так понимаю, программа строит АЧХ и ФЧХ по точкам, потом соединяет их линиями. Если отбросить низкие частоты, то сколько можно получить точек на декаду за приемлемое время? Я к тому, что если точек слишком мало, а корни расположены близко по частоте, можно пропустить что-нибудь интересное? Да, по точкам. Можно считать с линейным шагом (постоянным) или логарифмическим по частоте. Кстати, наверное сделаю "лист": список произвольных точек частоты, чтобы мельчить шаг в интересующем диапазоне. Есть и другие варианты, типа Zoom по частоте, когда сначала рассчитывается с крупным шагом, а затем нужный участок с мелким шагом, и все данные объединяются. Это сделано, но закомментировано, чтобы не усложнять интефейс, так как не было запросов. О времени: если сдвинуть нижнюю частоту вверх на 100 Гц, то уже в два раза быстрее будет. И время очень примерно пропорционально количеству точек по частоте. Если предполагается считать много раз и важно время расчета, то можно много чего соптимизировать в параметрах расчета, в зависимости от того, какая нужна точность: 1%, 5% или 10%, например.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|