Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Flyback в PSpice
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation
Lonesome Wolf
Вот решил я соорудить схемку flyback-а на три выходных напряжения и глянуть, что будет при изменении нагрузки на каждый из них. Схема на рисунке. По выходу - вроде все, как я и ожидал, за исключением некоторых нюансов, на которые, в первом приближении, решил не обращать внимание. Как заключительный штрих, решил глянуть на ток потребления. И вот тут поджидала засада - маленький он очень был, КПД >>1. Далее, обнаружилась такая вещь - см. второй рисунок - форма тока через катушку не соответствует законам физики вообще-то. Более того - картина сильно зависит от типа транзистора - с более подходящим IRFR2607 вижу картину работы с прерывистым током! Т.е., есть только ток намагничивания (один импульс) через катушку, который нарастает с нуля и одномоментно сбрасывается в ноль при запирании транзистора.
Весь вопрос теперь - верить или не верить результатам для выходной цепи . Просто continuous mode не моделировал раньше - так уж получилось.
Кто что может сказать? Я не знаток PSpice - только пользователь.
DSIoffe
Что ответить, я не знаю, зато есть что спросить - давно интересовался: как ввести в схему индуктивную связь между обмотками трансформатора? Если можно, чисто философски, без привязки к PSpice - я использую Micro-Cap.
Lonesome Wolf
Цитата(DSIoffe @ Sep 19 2006, 14:23) *
Что ответить, я не знаю, зато есть что спросить - давно интересовался: как ввести в схему индуктивную связь между обмотками трансформатора? Если можно, чисто философски, без привязки к PSpice - я использую Micro-Cap.

Для этого сущестуют два пути - применить специальный элемент (K_Linear на рисунке) и перечислить в его свойствах имена катушек, которые необходимо связать, и коэффициет связи. Можно таким образом задавать разную степень связи между катушками. Уверен, и в Microcap-е есть такой элемент, ведь движок у них один - spiсe-овский.
Второй путь - использовать конкретный сердечник, способом, аналогичным описанному. Но я так не делаю - считает долго, а полезность весьма условна.
_artem_
А должен ли быть ток через катушку в идеальном случае когда транзистор заперт , один конец катушки нa воздухе ?
Lonesome Wolf
Цитата(_artem_ @ Sep 19 2006, 15:06) *
А должен ли быть ток через катушку в идеальном случае когда транзистор заперт , один конец катушки нa воздухе ?


Да, вот смотрите - существует катушка с током, текущим через нее, и есть однозначно определенное напряжение на ее выводах, следовательно, ток через нее должен меняться согласно общеизвестным законам - разве не так? Безотносительно к причинам, вызвавшим такое состояние.
_artem_
Вроде бы должно быть как на рис 8 и 9 в приведенном документе :
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/SMPSRM-D.PDF
rod
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 17:23) *
Да, вот смотрите - существует катушка с током, текущим через нее, и есть однозначно определенное напряжение на ее выводах, следовательно, ток через нее должен меняться согласно общеизвестным законам - разве не так? Безотносительно к причинам, вызвавшим такое состояние.
Да, вроде, существует более общий закон: (если не соврал) - закон непрерывности полного магнитного потока при коммутации. Вот он-то и выполняется. А ток "скачет" из одной обмотки в другую, как получится, главное, чтобы магнитный поток сердечника был без разрывов.
_artem_
тогда почему в ссылке наверху он равен нулю после запирания транзистора?
Lonesome Wolf
Цитата(rod @ Sep 19 2006, 15:37) *
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 17:23) *

Да, вот смотрите - существует катушка с током, текущим через нее, и есть однозначно определенное напряжение на ее выводах, следовательно, ток через нее должен меняться согласно общеизвестным законам - разве не так? Безотносительно к причинам, вызвавшим такое состояние.
Да, вроде, существует более общий закон: (если не соврал) - закон непрерывности полного магнитного потока при коммутации. Вот он-то и выполняется. А ток "скачет" из одной обмотки в другую, как получится, главное, чтобы магнитный поток сердечника был без разрывов.

Ха, сумма токов через вторичные обмотки намного больше. Второе, по моим представлениям, куда мгновенно девается энергия, запасенная в первичной обмотке? Переходит во вторичные? Смотри первое утверждение. И почему это все зависит от типа транзистора!!!!
Vjacheslav
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 15:06) *
Вот решил я соорудить схемку flyback-а на три выходных напряжения и глянуть, что будет при изменении нагрузки на каждый из них. Схема на рисунке. По выходу - вроде все, как я и ожидал, за исключением некоторых нюансов, на которые, в первом приближении, решил не обращать внимание. Как заключительный штрих, решил глянуть на ток потребления. И вот тут поджидала засада - маленький он очень был, КПД >>1. Далее, обнаружилась такая вещь - см. второй рисунок - форма тока через катушку не соответствует законам физики вообще-то. Более того - картина сильно зависит от типа транзистора - с более подходящим IRFR2607 вижу картину работы с прерывистым током! Т.е., есть только ток намагничивания (один импульс) через катушку, который нарастает с нуля и одномоментно сбрасывается в ноль при запирании транзистора.
Весь вопрос теперь - верить или не верить результатам для выходной цепи . Просто continuous mode не моделировал раньше - так уж получилось.
Кто что может сказать? Я не знаток PSpice - только пользователь.

И что Вас здесь смущает? Все в порядке: ток в первичной обмотке при открытом ключе изменяется скачком (это и есть непрерывная часть магнитного потока) и далее нарастает за счет тока намагничивания. При закрывания ключа ток в первичной обмотке естественно обрывается, но появляется (в соответствии с коэффициентом трансформации) во вторичных обмотках, при этом суммарный магнитный поток в трансформаторе не меняется. Если Вы только пробуете, то возьмите случай попроще - с одной вторичной обмоткой и введите наблюдение тока во вторичной обмотке: все станет понятно.
К вопросу следующего товарища - вот пример Spice-модели трансформатора (моя) из текста должно быть все понятно:
Сердечник КВ10 НМС2, первичная обмотка с выводом от середины выводы 1,2,3; вторичная выводы 4,5.

.SUBCKT KV10 1 2 3 4 5
K1 L1 L2 L3 .99 FEP10_850
L1 1 2 13 ; Pin+ Pin- Number of turns
L2 2 3 13 ; Pin+ Pin- Number of turns
L3 4 5 13 ; Pin+ Pin- Number of turns
*** B2500B Gap = 0cm
.MODEL FEP10_850 CORE (MS=398.289K A=17.3056 C=193.264M K=28.5054 AREA=0.785 PATH=4.1)
*
.ENDS KV10

Взял сердечник .MODEL FEP10_850 CORE (похожий на НМС2) и вручную подредактировал его параметры.
К вопросу о транзисторах: у Вас управляющее напряжение 10 Вольт и возможно просто не хватало для других типов - попробуйте увеличить и посмотреть, что будет. А вообще-то результатам симулятором можно верить, и если что-то не получается стоит задуматься где Вы напортачили в схеме.

P.S. Пока писал тут уже много чего написали раньше меня - если повторил кого-то не обессудьте.
DuMaH
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 17:48) *
Ха, сумма токов через вторичные обмотки намного больше. Второе, по моим представлениям, куда мгновенно девается энергия, запасенная в первичной обмотке? Переходит во вторичные? Смотри первое утверждение. И почему это все зависит от типа транзистора!!!!

Извините, а вы коэффициент трансформации не учитываете?
Мгновенно энергия никуда не девается, ессно. Но в том-то все и дело, что львиная доля энергии запасается первичной обмоткой в сердечнике в виде магнитного потока. А в сердечнике при запирании ключа поток не прекращается.
Vjacheslav
Вопрошающий не учитывает, что у него не отдельная индуктивность первичной обмотки, а связанные обмотки, причем коэффициент связи указан практически 1.
Lonesome Wolf
Цитата(DuMaH @ Sep 19 2006, 15:56) *
Мгновенно энергия никуда не девается, ессно. Но в том-то все и дело, что львиная доля энергии запасается первичной обмоткой в сердечнике в виде магнитного потока. А в сердечнике при запирании ключа поток не прекращается.

Энергия накопленная в первичной обмотке, должна быть - немедленно после переключения - почти равна сумме энергий во вторичных. Здесь этого нет.
Повторяю, КПД >>1.
Цитата(Vjacheslav @ Sep 19 2006, 15:49) *
К вопросу о транзисторах: у Вас управляющее напряжение 10 Вольт и возможно просто не хватало для других типов - попробуйте увеличить и посмотреть, что будет. А вообще-то результатам симулятором можно верить, и если что-то не получается стоит задуматься где Вы напортачили в схеме.

Схема на виду - смотрите, где же я напортачил. Насчет транзисторов - здесь все в порядке с управлением. Замена транзисторов не влияет на значения выходных напряжений

P.S. Смотрите рисунки.
Lonesome Wolf
Чтобы не быть голословным, привожу скрины напряжений и токов при условии применения разных типах транзисторов.
Повторяю, отправной точкой моего недоумения был КПД>1.
Vjacheslav
Правильнее было бы сказать не энергия, а магнитный поток: у Вас должно выполняться равенство:
Lперв*Iперв=Сумма по всем вторичным обмоткам(Li*Ii) в момент переключения.
К сожалению по этому рисунку я не могу проверить это. А насчет КПД>1 это ошибки в арифметике: учтите, что у Вас часть энегии остается в сердечнике - режим неразрывных токов. Т.Е. не вся запасенная в сердечнике энергия передается в нагрузку: часть постоянно остается в сердечнике.
С учетом этого все должно быть нормально с КПД.
Lonesome Wolf
Цитата(Vjacheslav @ Sep 19 2006, 16:40) *
Правильнее было бы сказать не энергия, а магнитный поток: у Вас должно выполняться равенство:
Lперв*Iперв=Сумма по всем вторичным обмоткам(Li*Ii) в момент переключения.
К сожалению по этому рисунку я не могу проверить это. А насчет КПД>1 это ошибки в арифметике: учтите, что у Вас часть энегии остается в сердечнике - режим неразрывных токов. Т.Е. не вся запасенная в сердечнике энергия передается в нагрузку: часть постоянно остается в сердечнике.
С учетом этого все должно быть нормально с КПД.

Все-таки энергия, ток через первичную катушку,а, следовательно и энергия в ней запасенная, становиться равной нулю почти мгновенно.

Я смотрю ток, отбираемый от источника.
Посмотрите, в случае IRFR2670, отбирается 4 Вт, при отдаваемой 50!!!
Буду еще разбираться - у меня есть еще ряд претензий sad.gif
Vjacheslav
@Все-таки энергия, ток через первичную катушку,а, следовательно и энергия в ней запасенная, становиться равной нулю почти мгновенно.@

Да не становится энергия в сердечнике равной нулю, да еще мгновенно: энергия запасается в магнитном поле сердечника!!! И это поле неразрывно в момент переключения!
Обращаю еще раз Ваше внимание: энергия запасается ни в первичной ни во вторичной обмотках - это энергия магнитного поля в сердечнике.
Фрол Кузьмич
Цитата
Посмотрите, в случае IRFR2670, отбирается 4 Вт, при отдаваемой 50!!!
Буду еще разбираться - у меня есть еще ряд претензий sad.gif

Ещё и не такое могет быть, когда и получебника не прочитавши бегом кидаюца симулирывание симулирывать. И претензий потом не то что ряд - шеренги колоннами - ай-яй-яй, чтожтакое, какжежтак...
AML
Моделирование импульсных стабилизаторов напряжения при помощи программы MicroCAP-7 -
http://www.microcap-model.narod.ru/PDF/simul_fly.pdf
Как раз моделирование флая с карент моде. Хоть и MicroCAP, но принципы те же, что и в PSPICE
_artem_
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 17:50) *
Цитата(Vjacheslav @ Sep 19 2006, 16:40) *

Правильнее было бы сказать не энергия, а магнитный поток: у Вас должно выполняться равенство:
Lперв*Iперв=Сумма по всем вторичным обмоткам(Li*Ii) в момент переключения.
К сожалению по этому рисунку я не могу проверить это. А насчет КПД>1 это ошибки в арифметике: учтите, что у Вас часть энегии остается в сердечнике - режим неразрывных токов. Т.Е. не вся запасенная в сердечнике энергия передается в нагрузку: часть постоянно остается в сердечнике.
С учетом этого все должно быть нормально с КПД.

Все-таки энергия, ток через первичную катушку,а, следовательно и энергия в ней запасенная, становиться равной нулю почти мгновенно.

Я смотрю ток, отбираемый от источника.
Посмотрите, в случае IRFR2670, отбирается 4 Вт, при отдаваемой 50!!!
Буду еще разбираться - у меня есть еще ряд претензий sad.gif


Вы мерите ток через один из выводов катушки - но он и не будет течь через этот вывод если транзистор закроется.
Что касается мошностей отдаваемых вторичными обмотками - что-то странно. Можете ли получить реализацию модели трансформатора в текстовом виде и насколько она отличается от этой модели :
http://www.edn.com/article/CA46932.html?sp...ndustryid=44217?
_artem_
ВОт еще книга - в главе 6 отдельный пример для flyback
http://www.edaboard.com/viewtopic.php?t=15...ight=smps+model
Practical Computer Analysis of Switch Mode Power Supplies
AML
Цитата
http://www.edaboard.com/viewtopic.php?t=15...ight=smps+model
Practical Computer Analysis of Switch Mode Power Supplies

Что-то ссылка не открывается (The topic or post you requested does not exist (it was removed))
_artem_
Ну тогда можете взять ее отсюда :
upload/DOCs/Books/Practical_computer_analysis_of_smps.rar
Lonesome Wolf
Цитата(_artem_ @ Sep 19 2006, 19:49) *
Вы мерите ток через один из выводов катушки - но он и не будет течь через этот вывод если транзистор закроется.

С этим все понятно как раз - это я погорячился сперва smile.gif. Катушки связанные то - это все объясняет.
Цитата(_artem_ @ Sep 19 2006, 19:49) *
Что касается мошностей отдаваемых вторичными обмотками - что-то странно. Можете ли получить реализацию модели трансформатора в текстовом виде и насколько она отличается от этой модели :
http://www.edn.com/article/CA46932.html?sp...ndustryid=44217?

Да нету у меня как таковой модели трансформатора - это же прикидка - трансформатор идеальный, т.е., четыре катушки, связанные с коэффициентом 1.
Вопрос таков - если где-то ошибка, то почему есть зависимость от модели транзистора? Поставил вместо транзистора идеальный ключ, зашунтированный диодом. Выяснил, при уменьшении сопротивления в открытом состоянии напряжение на верхнем источнике растет, на остальных не изменяется, ток черз первичную обмотку падает
Lonesome Wolf
Ага, смотрел переходной процесс в действительности, да еще на малом участке, что создало иллюзию установившегося режима. С КПД все в порядке - чудес все же не бывает smile.gif. Прошу прощения за отвлечение от текущих ваших дел. Голова не варит в последнее время - пора в отпуск, хотя все равно не светит...
AML
Цитата(_artem_ @ Sep 20 2006, 06:00) *
Ну тогда можете взять ее отсюда :
upload/DOCs/Books/Practical_computer_analysis_of_smps.rar

Увы, не могу sad.gif
Цитата
The given error occurred while trying to access the URL
_artem_
AML Я загрузил книгу на местный фтп (upload/DOCs/Books/Practical_computer_analysis_of_smps.rar) .
Оттуда можете забрать.

Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 20 2006, 10:53) *
Цитата(_artem_ @ Sep 19 2006, 19:49) *

Что касается мошностей отдаваемых вторичными обмотками - что-то странно. Можете ли получить реализацию модели трансформатора в текстовом виде и насколько она отличается от этой модели :
http://www.edn.com/article/CA46932.html?sp...ndustryid=44217?

Да нету у меня как таковой модели трансформатора - это же прикидка - трансформатор идеальный, т.е., четыре катушки, связанные с коэффициентом 1.
Вопрос таков - если где-то ошибка, то почему есть зависимость от модели транзистора? Поставил вместо транзистора идеальный ключ, зашунтированный диодом. Выяснил, при уменьшении сопротивления в открытом состоянии напряжение на верхнем источнике растет, на остальных не изменяется, ток черз первичную обмотку падает


Ее, имхо, можно выташить из pspice. Хотя и не нужно уже.
wim
Цитата(Lonesome Wolf @ Sep 19 2006, 16:06) *
Весь вопрос теперь - верить или не верить результатам для выходной цепи . Просто continuous mode не моделировал раньше - так уж получилось.
Кто что может сказать? Я не знаток PSpice - только пользователь.


Рекомендую добавить в модель паразитные элементы - сопротивления проводов катушек и др. Чем ближе модель к реальной схеме, тем точнее будут результаты моделирования.
AML
[quote] Кто что может сказать? Я не знаток PSpice - только пользователь. [/quote]
Рекомендую добавить в модель паразитные элементы - сопротивления проводов катушек и др. Чем ближе модель к реальной схеме, тем точнее будут результаты моделирования. [/quote]
Более того, добавление паразитных сопротивлений при моделировании многообмоточных индуктивных компонентов существено улучшает сходимость расчетов. Иногда без таких паразитных параметров моделирование не удается осуществить вовсе.
[quote] AML Я загрузил книгу на местный фтп [/quote]
Это я, естественно, понял. Проблема в том, что она от туда по каким-то причинам не скачивается (хотя FTP, в принципе, работает - пока ковырялся, заодно скачал пару книжек)
_artem_
дайте адрес я Вам туда закачаю .С фтп помоему какие то проблемы - сбоит и крайне неустойчиво работает.
AML
Цитата(_artem_ @ Sep 20 2006, 17:33) *
дайте адрес я Вам туда закачаю .С фтп помоему какие то проблемы - сбоит и крайне неустойчиво работает.

Спасибо, не стоит тратить время. Я подожду, пока FTP заработает, поскольку моделирование источников питания для меня не работа, а хобби smile.gif .

p.s.
Проблемы FTP победил - они лечатся повторной авторизацией. Без этого, действительно, работал крайне неучтойчиво и не было доступа к нвым файлам и папкам (созданным в августе-сентябре).
_artem_, спасибо. Инфа весьма интересная.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.