Power Electronics

Как раз содержимое строк выше это моя модель на основе модели из (другая, которую упомянул, очень сложна, проще исследовать эту простую модель подключения микросхемы к источнику, эффект тот же), точнее официальная модель для тестирования AD822, у которой источники +15V и –15V превратил в импульсные источники, у которых плавно нарастает и спадает напряжение, правда очень быстро. Удивительно то, что микросхема превращается в источник энергии.

Тут изменение просто в источнике:
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PULSE(0 15 1p 10p 0 0)
и
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value PULSE(0 -15 1p 10p 0 0)

Было
SYMATTR Value 15
и
SYMATTR Value -15

Немного изменил:
SYMATTR Value PULSE(0 15 1p 10p 0 5p)

В любом случае, при нулевом напряжении потребление тока порядка ампер.
Заменил модель на UniversalOpAmp3 (или её a и b модификации, то есть UniversalOpAmp3a.lib и UniversalOpAmp3b.lib), и получил то же самое.
Другие идеальные ОУ имеют пикоамперное потребление, пропорциональное питанию, лишь UniversalOpAmp5 постоянное потребление 1mA даже при нулевом напряжении.

Чем так принципиально отличается модель ОУ, что это приводит к такому эффекту, я не понял.
Непонятно также назначение UniversalOpAmp.lib, потому как элемент UniversalOpAmp.asy использует UniversalOpAmp1.lib. Может быть в ранних версиях где-то использовалась UniversalOpAmp.lib, но в 24.0.12 не используется нигде.

P.S. Это всё экзотика и лирика. Посмотрим практический аспект.
Задаю начальное напряжение источников ненулевым, скажем ±12V.
Получаю точно такие же импульсы по питанию в десятки-сотни ампер при работе ОУ с неидеальным питанием.
Вполне возможно даже преднамеренное использование ОУ в режиме с постоянной низкоомной нагрузкой с целью получить выходной сигнал в виде токов на питающих выводах, вполне законная схема.

В данной модели, при возрастании напряжения питания от 0 до 15 (за 10 ps!) в плюсе питания микросхемы протекает ток амплитудой до 1.6 А, а в минусе -0.5 А. Чтобы выяснить, что вызывает такой ток, нужно разбираться с моделью. Однако, в этом нет ничего удивительного. Такой ток может обеспечить емкость вывода величиной всего-лишь в 1 pF. В реальности ёмкости выводов микросхем могут быть на много выше.

Прочитайте файлы моделей ОУ, преобразуйте их, для лучшего понимания, в схему и разберитесь чем они друг от друга отличаются.
Это будет полезная практика.

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

Хорошо, в данном случае допустим это ёмкость вывода для выбросов в сотни ампер, но дело этим не ограничивается.

Мне странно, что нет ничего удивительного в потреблении микросхемой тока 1A практически без нагрузки, при нулевом токе в обратных связях и нулевом напряжении питания как до подачи напряжения, так и после этого импульса. Причём модель поставляется Analog Devices внутри дистрибутива LTspice 24.0.12.

На микросхеме выделяется 30W мощности, и я не знаю, как приделать радиатор на эту мощность к корпусу RM-8 данной микросхемы.

P.S. В моём случае с моделью реального устройства килоамперные импульсы по питанию микросхемы AD822 существуют изначально в нулевой момент времени и снижаются линейно до нуля через одну фемтосекунду (с изломом), а источник питания 12V имел напряжение 0V, которое плавно увеличивается до 6 фемтовольт в течение 1 фемтосекунды, и напряжение начинает плавно расти от практически нулевого до 12V только через 1ms, когда он включается по нарастанию напряжения на его входе из питающей сети.

Ещё удивительнее, что направление тока не соответствует заряду конденсатора, это микросхема выбрасывает наружу некоторую мощность. Был бы процесс размазан по времени, я бы не заметил это чудо природы, но графики масштабируются по данному максимальному току, который вырабатывает микросхема из ничего.
Ситуация несколько другая, не воспроизводимая в учебном примере, но непорядок с микросхемой очевиден.

P.P.S. Скачал ad822a.cir с сайта Analog Devices, а там всё нормально!
Моя модель работает идеально, а учебная модель, которую привёл здесь, даёт выброс не более 1A и в течение 0.7ns ток нелинейно уменьшается до меньше чем одного миллиампера, отражая реальные процессы в полупроводнике.
Неприятно, когда модели по-умолчанию врут как Сивый Мерин…

А при спаде за 0.1ps получаем 661A. Нарастание тоже изменил на 0.1ps с выдержкой 5ps:
PULSE(0 15 1p 0.1p 0.1p 5p)

Тем не менее, заменив модель на правильную, получил адекватный результат во всех случаях.
Получается, даже в свежей версии LTspice применяется библиотека с грубейшими ошибками, о которых в Analog Devices знают.

Если эта мощность рассеивается в течении 10 ps, то не стоит по этому поводу расстраиваться.

Просто ужас какой-то!
Но возможно ОУ с частотой единичного усиления 1.8 MHz и должен вести себя неким подобным образом в в столь короткие промежутки времени? Вы делали какие-то экспериментальные проверки, что так настаиваете на неадекватности модели?

На сайте Analog Devices много разных моделей.
Схемы моделей ad822.cir и ad822a.cir аналогичны. Просто последняя имитирует наихудшие параметры класса «А».

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

В том-то и дело, что в поставляемой с программой библиотеке две проблемы:
1. Нереально большой ток через питающий вывод, пропорциональный скорости нарастания напряжения.
2. Микросхема при нулевом напряжении питания потребляет ток 1A длительное время

Если первое просто раздражает тем, что график масштабируется сотнями ампер (можно исправить, если просто вывести через функции min(…), max(…)), то второе это серьёзная ошибка, которая сказывается в переходных процессах. Если источник питания микросхемы имеет ограничение всего в несколько миллиампер, то он никогда не запустится.


Это понятно. Однако я рано обрадовался, ad822.cir даёт наихудшие результаты.
Та модель, над которой работал и сейчас пытаюсь довести до совершенства, теперь сильно врёт за счёт появившегося дифференциального смещения напряжения по входу порядка 2.5mV при синфазном напряжении на входах 5% от питающего 12V при применении модели "ad822.cir", с библиотечной этого нет.
Согласно даташит типовое смещение 0.1mV и максимум 0.4mV.

Библиотеки ADI1.lib прошлой версии LTspiceXVII и нынешней v.24.0.12 абсолютно одинаковые с датой файла 15.03.24, и сам этот файл датирован внутри "Copyright (c) 1998-2019 Analog Devices", но взятый с сайта "ad822a.cir" внутри датирован "Revision History: 08/10/2012 - Updated to new header style" и "1.0 (02/1995)".
Получается, что на сайте файлы *.cir просто не обновлялись. Зато раньше не было глюков.

Использование нереально высокой скорости нарастания напряжения ожидаемо приведет к нереально большому току
В реальной схеме источники напряжения имеют внутреннее сопротивление, цепи обладают индуктивностями, на выходе источника питания присутствует конденсатор большой ёмкости, рядом с каждой микросхемой стоит блокирующий конденсатор по питанию. Поэтому скорость нарастания напряжения на много порядков ниже. Обычно в диапазоне от сотен микросекунд до единиц миллисекунд.

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

Как моделировать радиатор?

Дело в том, что элемент SOAtherm-HeatSink имеет вход Tc, на который поступает мощность для рассеивания, и все теплоёмкости до этого приведены к определённой температуре, обычно та же температура окружающей среды Tambient, что и указанная в параметрах этого элемента. Выход Tfin также приведён к этой температуре.

Однако, в начале моделирования температура просаживается ниже температуры окружающей среды, потому что вывод Tinterface элемента имеет нулевое значение и не приводится командой ".ic V(…)" к нужному значению.
Получается, что радиатор охладили до температуры 0 °C, его поверхность успела прогреться до стандартной температуры окружающей среды +85 °С и прилегающая к корпусу радиоэлемента поверхность тоже имеет ту же начальную температуру. Естественно, получается просадка температуры.
Легко убедиться в этом на официальном примере:
https://www.analog.com/media/en/simulation-models/LTspice-demo-circuits/SOAtherm-HeatSink-Example.asc

Как это победить?

P.S. Не хотелось бы городить собственный "правильный" компонент, нужно задействовать из библиотеки...

Разобрался...
Оказывается, опция ".options flagloads=0" отличается от случая, когда не указываю опцию.

Непонятно, должен быть одинаковый результат для flagloads=false по-умолчанию, и для явного указания с нулём в качестве значения false. Просто указание "false" программа LTspice почему-то не принимает...

А каким боком сюда относится flagloads? И зачем потенциал Tinterface устанавливать при помощи директивы .ic?
В примере ясно показано, что температура поверхности радиатора устанавливается при помощи модельной опции Tambient.

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

На сайте Analog Devices можно скачать новую версию LTspice - LTspice 24 (ver. 24.0.12). Анонс LTspice 24 был в конце мая этого года. По сравнению с предыдущими версиями, которые больше не поддерживаются, LTspice 24 работает быстрее, но запускается только на Windows 10 и выше. Одной из важных особенностей LTspice 24, является добавление устройства FRA, которое можно использовать для выполнения анализа частотной характеристики нелинейных цепей. Это особенно полезно для улучшения стабильности контура и скорости регулирования импульсных DC-DC-преобразователей.

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

всем добрый день!
а под Линукс почему-то версии нет.
в сегодняшних реалиях очень жаль.
кто-нибудь пытался устанавливать и работать например в ubuntu?

_________________
вся наша жизнь игра и к тож тому виной,
что увлеклись мы этою игрой.

Я сам не пытался, но на гитхабе есть методичка как это можно сделать. И вроде-бы должно сработать.
Перевод методички:

Также, возможно, будет полезным почитать тему Осваиваем и используем Linux Ubuntu и Mint.

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

а в старой версии есть возможность увеличить размер иконок командной строки?
что-то сколько не искал, ответа не нашел