Power Electronics

Вот Вам номиналы на 7 витков и 250 кГц

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Спасибо за схему.
Но, последняя схема стала еще сложнее, появились дополнительные индиуктивности это нас отдаляет от идеала:


Поэтому была идея пойти на небольшие усложнения и повторить подобную схему на SG3525.
Но как вы уже знаете обнаружился неприятный подводный камень этой замечательной микросхемы.
Сейчас я заказал другие варианты этой микросхемы, и когда получу их прогоняю на том же тесте.

Возвращаясь к Вашей схеме стоит отметить, что при частоте в 250kHZ у нас повылазили лишние дроссели, это очень плохо и не технологично.
Нужно именно удержать простоту схемы, уменьшить витки и получить экономную схему.
Без оптимизации не обойтись, причем возможно оптимизации по дискретной мат. модели. что предполагает работу с большим числом возможных вариантов.

Как видите, вроде задача простая а "на каждый чих не на наздравствуешься", проблема создания оптимального DC/DC стоит во весь рост!
В программе LSpice вы можете смоделировать лишь частный случай схемы, и даже его оценить, посмотреть графики напряжений и токов. Но получить, число оптимальной частоты преобразователя, габаритов моточного изделия, схему с наименьшим числом комопнентов при конкретных технологических ограничениях (фиксированного числа витков ), да так чтобы и топологиями по варьировать... не сможете. И ни одна сегодняшняя программа моделирования этого не сможет.

Такую программу под эту задачу надо создать.
Для этого, мне необходимо иметь четкую и однозначную методику расчета и оценки микромощного преобразователя в целом и моточного изделия в частности.

Потом я создам программку, которая по методике будет искать оптимальные варианты. Тогда можно получить теоретически наилучший вариант или даже группу вариантов ибо результат оптимизации может выдать множество разных решений и еще предстоит однозначный выбор из них..
Вот чего собственно я хочу добиться в конечном счете.

Не так. LTspice (и вообще любой SPICE симулятор) имеет возможность осуществлять множественную вариацию параметров. Причем несколькими способами. Конкретное описание можно найти в моей статье Многовариантный анализ в LTspice, опубликованной в январском журнале Компоненты и технологии за этот год. И эту возможность можно использовать для решения различных проблем оптимизации.
Однако, как и в случае решении любой задачи, нужно иметь четкий алгоритм этого решения. Программа является лишь инструментом и поэтому сама ничего не придумывает.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Деньги хотят за чтение статьи,...
Смогу прочитать через несколько месяцев.
Интересно как эти стимуляторы смогут просчитать оптимальный вариант микроимпульсного трансформатора, по дискретной модели если необходимо оперировать:
1. Реальным модельным рядом тороидальных колец, магнитных систем типа EE, EP, RM.
2. Реальным набором ферритов. А по сути это должна быть баз данных, в которой должны быть заложены кривые намагничивания, удельных потерь для разных частот и температур. Причем желательно в аналитическом виде. Имеет ли хоть один такой пакет технологией аппроксимации этих кривых?
К примеру для ферита N87, только кривая намагничивания имеет описание:

Феррит TP4A можно описать так:

3. Реальным рядом стандартных проводов, и лицендратов
При этом надо варьировать, индукцией, частотой и плотностью тока. Осуществлять магнитный (ту же индуктивность рассеяния при секционных обмотках) и тепловой расчет..

Сильно сомневаюсь, что это потянет симуллятор.. если только не писать под него приложение или модуль расширения. Что гораздо сложнее чем написать программу с нуля используя, например Delphi.

К тому же моточное изделие лучше рассматривать в комлпексе с какой-то выбранной топологией, нас же интерсует нагрузочная характеристика, КПД и нагрев. Таким образом каждый вариант трансформатора надо оценивать в купе с конкретной схемой, благо там вариантов будет очень мало.

Были времена, когда необходимость платить за знания никого не удивляла.
Стоимость электронной копии журнала менее 20 гр.

Все можно, если сильно нужно

В SPICE симуляторах используется та или иная модель нелинейного сердечника. На сайте есть калькулятор, позволяющий рассчитывать параметры гистерезисной модели LTspice, для определенных условий перемагничивания.
Существуют методы симуляции обмоточных проводов, сложных конфигураций полей и сердечников. Однако излишняя детализация не сильно улучшает точность, но сильно увеличивает время моделирования. Поэтому задачу надо упростить, без существенного ущерба точности, а также разбить на отдельные задачи. Но для этого надо хорошо понимать физику моделируемого процесса, а также возможности самого симулятора.
Существуют реальные примеры оптимизации электромагнитных компонентов, при помощи SPICE симулятора. Если найду, то выложу.

Напоминает монолог лисы из известной басни

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

От точности аппроксимации зависит точность результатов моделирования.
Например в случае моделирования магнитного поля, методом конечных элементов, если в зонах содержащих ферромагнетик описывать ее кривую намагничивания или магнитную проницаемость кусочно линейной аппроксимацией, это может привести к отсутствию сходимости решения.
Если к примеру В(Н) описывать обратно-пропрциональной функцией опираясь на три контрольные точки как предложено тут>> то результат будет очень сильно отличатся от реального материала. Я помню на нашей кафедре, этот вопрос долгое время муссировался, приходилось изобретать всякие "костыли". Сейчас уже вопрос решен.


Я понимаю о чем вы пишете. Можно магнитное поле рассеяния легко посчитать методом конечных элементов, но это даже в 2D постановке весьма ресурсоемко. А можно посчитать только индуктивность рассеяния по известным формулам Роговского 30-годов прошлого века, и они обеспечивают хорошую точность. Потому я как человек трезвомыслящий конечно же за второй вариант если это допустимо. Вот есть формула для расчета индуктивности рассеяния тороидальной катушки, при условии что обмотка нанесена равномерно по периметру магнитопровода. А как быть для локально секционированных обмоток на торе, я так и не смог найти приближенной формулы, учитывающей угол сектора и числа витков.. не придется ли здесь прибегать к методу КЭ?

С симуляторами, всегда возникает проблема "юзабилити", как только возникает потреность работать с дискретными списками, кучей условий удобством отчета и прочего. Может быть вы и сможете это там реализовать, но сколько уйдет времени на адаптацию симмулятора под эти задачи, и всеровно ввод и вывод ИД станет рутиной задачей, при котором вся работа завязнет.
Потому я стороник создания специализированной программы/утилиты, под конкретную группу задач. В которой можно интерактивно поставить задачу и получить оптимальные решения.

Вот к примеру, взять тот же силовой трансформатор с цилиндрическими многослойными обмотками, пусть даже известен облик окна трансформтаора и его главные размеры. Так, вот одну и ту же обмотку можно выполнить совершенно разными способами в зависимости от конфигурации провода, при одном и том же поперечном сечении. И достичь максимального заполнения последнего слоя. Такую подпрограмму я создал лет 20ть назад, для родной кафедры, и она выдавала иной раз с десяток решений. На ее реализацию ушло под 6 тысяч строк кода..
А теперь представте себе вес ужас это реализовать в каком нибудь симуляторе (вместе с диалогами и отчетами).
И оптимизация конфигурации провода это лишь одна из задач дискретной оптимизации моточных изделий. В силовой электронике думаю она тоже актуальна.

По видимому, то, что я писал выше, прошло мимо вас. Тогда читайте книжки.

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

Я не хотел сказать чего-то обидного. Просто не стоит недооценивать LTspice (и вообще SPICE симуляторы). У этой программы очень большой потенциал, позволяющий решать практически любые задачи, возникающие в процессе проектирования электроники.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

К самому симулятору, претензий нет. Я и сам активно использовал Multisim, хотя нареканий на его работы много - очень глючный, даже простую схему на логике не пропускает в работу. LTSpice не пробовал в работе, сейчас это и не нужно. Вижу применение этим программам в параметрической доводке схем, в моделировании их характеристик.
У всех этих симуляторов, есть один общий знаменатель - деревянный пользовательский интерфейс. Из за чего возникают трудности с вводом/выводом данных, научно-иследовательская работа в таком случае вязнет в не нужной рутине.

Касаемо самого LTSpice, с специально скачал, и бегло ознакомился с Вашей книгой: "Володин В. - LTspice - компьютерное моделирование электронных схем - 2010". Из которой я понял, что можно:
- в текстовом файле, сформировать облик схемы с помощью SPICE скрипта, потом через коммандную строку или Bat файлы, вызвать на просчет саму программу, которая вернет результат расчетов в другой файл.. Таким образом манипулировать внешне процессом расчета.
- можно создавать блиотеки, в т.ч. зашифрованные, но как создавать библиотеки в других средах вопрос не раскрыт.
- создавать функции и процедуры можно.. а операторов ветвления необходимых для программирования таких как if.. then, case.. of, или циклов for, while, repeat - нету. Хотя на стр223. слово repeat встречается, но используется в качестве параметра директивы .SAVEBIAS. На следующей странице описан способ вариации параметров, схемы через директиву - .STEP
к примеру вариация в трех вариатнах емкости (.STEP PARAM C 50p 150p 50p). А как быть если на вариацию одного параметра должна быть условная вариация второго параметра а там еще одна вложенная вариация третьего .. с логическими условиями? Думаю никак. Уже молчу про отладку и поиск ошибок.. думаю больно будет даже в случае средне-сложных структур.

Программирования в система LTSpice, даже в урезанном виде не вижу - лишь элементы. Может за 12лет там уже многое чего изменилось не знаю. Скорее всего придется изучать когда эту систему, но пока у меня другие задачи.

Из интересного:
1. Хорошо описана, работа с магнитными элементами и цепями стр. 33-45, стр. 102-120, и более сложные варианты на стр. 360-378.
2. Подход к аппроксимации нелинейных свойств МС дробно-иррациональными выражениями от фирмы Magnetic стр. 110 (ссылка кстати мертва, возможно этот имели ввиду документ см. стр. 32-40). И упрощенная модель модель Джона Чана на стр 113. (надо будет сравнить ее адекватность в % табличных значений B(H))
3. На стр. 40-45 ссылаетесь на сталь 3411-3413 для МС на 50Hz.
Но это старые стали, их уже давно не выпускают, на их замену пришли стали 3404-3409 с толщинами 0,27-0,30-0,35.

Скажите пожалуйста, уважаемый Yahont7, какова ваша цель на тут?
У вас есть собственные наработки в области силовой электроники, кои вы хотите предложить-обсудить? Или вы аки тот горе-мастер, что коллекционирует массу самых продвинутых инструментов, коим и являются всякоразные симуляторы, но ничего с их помощью так и не сделал.

Процесс познания, на 90% состоит из борьбы с собственными стереотипами!
Привыкли работать в программируемой среде, используйте MATLAB. Python, например, хорош. По функционалу не уступает MATLAB, но к тому же бесплатный.


И та и другая сталь выпускаются.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Я на этот счет гибок. Что будет лучше для работы то и изучу, для меня переучиватся или подтягивать отсутствующие знания стало номинальным состоянием души.
Таковы времена, и сидеть в рамках компетенций родной специальности не приходится.
По части программирования, я сторонник Delphi ибо это профессиональная среда разработки приложений, наработок у меня по нее есть различные. Одна из это система графо-аналитической аппроксимации функций, которую создал в далеком 2011м, благодаря нее в том же году оцифровал данные почти всех отечественных и пару каталогов китайских и американских ЭТС. Но как оказалось используя теже принципы аппроксимации и ММ позволяют получить конечное аналитическое выражение для любой таблично заданной функции причем с большой точностью и по всему диапазону вариации аргумента. Недавно попробовал аппроксимировать ВАХ (не в форме I(U) а в форме - P(I)) IGBT и Mosfet для беглого анализа как снижаются потери статической мощности при параллельных включениях оных..
Есть идея зумутить утилиту оценки и подборки силового транзистора с привязкой к цене (что мол лучьше один "блатной" или двойка-тройка простых в параллель). Так вот оказалось что с большой точностью ВАХ описываются простыми функциями:


Но то лирика скажем так.
Возвращаясь к теме, скажу что меня не устраивает программы Старичка, по многим причинам, кои расписывать ненужно. Потому хочу создать небольшую программку по оптимальному расчету малогабаритных тр-ров, так чтобы там можно было учитывать технологические предпочтения причем желательно с силовым транзисторным каскадом (без учета системы управления, или при упрощенном учете). Ведь при слишком большой частоте потери в транзисторах могут превзойти потери в трансформаторе. Поэтому при фиксированной топологии транзисторы надо в комплексе рассматривать с тр-ром на предмет потерь мощности.
Предполагаю решать задачу раздельно. Вначале выбрать систему управления и оценить ее потир мощности при вариации частоты, затем сформировать мат модель потерь от частоты. Потмо раздельно анализировать транзисторы + тр-р, на предмет минимальных потерь мощности, либо минимальных витках при как можно меньших потерь мощности + резерв. И т.д.

Всем добрый вечер!
речь пойдет о ШИМ-контроллерах типа UC3825 или UC3846, вернее об усилителе ошибки в таких контроллерах, в данных микросхемах внутри один усилитель ошибки, ( второй, токовый, завязан с ним и разделить их похоже не получится, нужен режим "current mode" ) а мне необходимо 2 режима работы БП, стабилизации напряжения и тока, если на встроенном усилителе ошибки создать регулятор напряжения, то на чем собирать регулятор тока? видимо на внешнем, выход которого нужно будет соединить с выходом встроенного в ШИМ-контроллер усилителя ошибки, не будут ли они мешать друг другу? и как рассчитывать обвязку второго? тоже через АЧФХ? или есть еще варианты? подскажите где копать пож.....

Начиная отсюда и далее проектируется источник питания с похожими требованиями, но на ШИМ контроллере TL494. Этот контроллер имеет два усилителя ошибки. Если используется ШИМ контроллер с одним усилителем ошибки, можно использовать внешний усилитель на ОУ.
Данный источник питания совмещает два режима управления (по току и напряжению) и плавно переходит из одного режима в другой.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

А почему в первичных ИП автомобильных усилителей на 494 (они все на 494),
нету стабилизации ни по току,ни по напряжению? Приходится много их ремонтировать.
Если все это в ней предусмотрено. Параметры усилителя были бы лучше.
Только присутствует защита от перегрузки по току.
Сколько входного напряжения дашь, столько выходное двухполярное гуляет.

_________________
один дурак может задать столько вопросов,что сто мудрецов не ответят.