Форум » Для начинающих » Начало работы с Micro-Cap 10 » Ответить

Начало работы с Micro-Cap 10

Vlad_MC: Зачем резистору сделали полярность? Я смотрю у себя на схеме, на нагрузочном резисторе должен быть сигнал положительной полярности (выше нулевой линии на графике), а он отрицательной... Начинаю искать проблему. Но все-таки перевернуть резистор допёр очень быстро, благо схемка простенькая, пробная. Ну вот скажите, зачем это сделано? Может ее (полярность) можно отключить? И еще такой вопрос: как сделать, чтобы Микрокап выдавал запрос на сохранение схемы перед закрытием программы? Сейчас он у меня просто закрывается ничего не спрашивая, и текущая схема теряется.

Ответов - 300, стр: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 All

Aml: И в реальном не изменится. Приведу аналогичный пример. Есть резистор R1 сопротивлением 1Ом. Как изменится сопротивление резистора R1, если к нему параллельно подключить резистор R2 сопротивлением 0 Ом? Да никак не изменится. А вот общее сопротивление резисторов R1 и R2 станет равным нулю. Мораль: чтобы получить правильные ответы, нужно задавать правильные вопросы. Микрокап правильно ответил на заданный вами вопрос. А то, что вы не это имели в виду, так это не проблема Микрокапа :) Если честно, я не понял, что вы хотите промоделировать. Поэтому пока ничего не посоветую.

Emc: В реальном трансформаторе индуктивность с сердечником меняется из-за нелинейности кривой намагничивания сердечника B/H или при подмагничивании сердечника постоянным смещением, как у дросселя в цепи постоянного тока. Формула индуктивности L=(B*N^2*Ae)/(H*Le), где Ае-эффективная площадь поперечного сечения сердечника, Le - эффективная длина силовой магнитной линии, N - число витков. Как видим, индуктивность зависит от отношения B/H, которое линейно в узком диапазоне приращений. Вывод формул и соотношений , например в книге -Интегральные микросхемы для импульсных источников питания и их применение ( Додека 2000г) стр.576.

Emc: del.....

Vlad_MC: Я намотал такой трансформатор в реале. Без сердечника. Первичка около 1000 мкГн, вторичка 500 мкГн. Измеритель индуктивности подсоединил ко вторичной обмотке, а первичную закоротил. Прибор показал, что индуктивность вторички упала с 500 до 300 мкГн. Цифры я округлил. На моей схеме резисторы - это активное сопротивление обмоток. Я понимаю это как изменение величины индуктивности вторички. Вот это изменение и прошу вас помочь промоделировать. Спасибо.

Vlad_MC: Или другой пример. Если взять катушку на сердечнике и подмагничивать постоянным током сердечник. Его проницаемость будет изменяться и, соответственно, будет изменяться индуктивность катушки.

Aml: Прибор показал, что индуктивность вторички упала с 500 до 300 мкГн. Цифры я округлил. А вы всерьез не понимаете, что в этом случае измеритель индуктивности измерил не индуктивность, а черт знает что? Это все равно, что взять трансформатор с подключенной нагрузкой и попытаться рассчитать индуктивность первичной обмотки по току и напряжению. Ничего из этого не выйдет, поскольку в этом случае протекает не только ток, определяемый индуктивностью, но и приведенный ток нагрузки. Доказать это просто: ток и напряжение индуктивности сдвинуты между собой на 90 градусов. Для трансформатора с закороченной обмоткой это не выполняется. Ваш прибор в этом случае врет точно также, как будет врать стандартный мультиметр, если им попытаться измерить действующее значение несинусоидального тока или напряжения. Формально всё правильно: стоит измерение "переменное напряжение", есть какие-то показания на дисплее. А то, что они ничего общего не имеют с действующем значением напряжения (в данным случае) существенная часть измеряльщиков даже не догадываются. И по потом по Интернету ходят восторженные рассказы по получении КПД выше 100% :)

Aml: Если взять катушку на сердечнике и подмагничивать постоянным током сердечник. Его проницаемость будет изменяться и, соответственно, будет изменяться индуктивность катушки. Да, будет. Поэтому я писало выше, что индуктивность будет зависеть от параметров магнитопровода (в данном случае от его магнитной проницаемости). Но в вашем конкретном примере вы параметр магнитопровода не меняете. Поэтому непонятно с чего вы решили, что индуктивность должна измениться.

Aml: Что у вас получается с трансформатором. Если вторичная обмотка не замкнута, то ток первичной обмотки определяется только индуктивностью намагничивания (индуктивностью первичной обмотки). Измеритель индуктивности подает на эту обмотку напряжение заданной частоты, измеряет ток, вычисляет индуктивное сопротивление как отношение напряжения к току, а из этого сопротивления при известной частоте рассчитывает индуктивность. Когда вы закоротили вторичную обмотку, прибор об этом не знает. Он по-прежнему подает тестовое напряжение заданной частоты и амплитуды. И измеряет получившийся ток. Прибор даже не догадывается, что ток в этом случае определяется не подключеной к нему индуктивностью, а двумя составляющими: током индуктивности (он сдвинут по фазе на 90 градусов относительно напряжения) и приведенном током нагрузки (при чисто активной нагрузке он совпадает по фазе с входным напряжением). Результирующий ток представляет собой геометрическую сумму активной и реактивной составляющей. Но повторюсь, прибор об этом не догадывается. Он считает, что весь ток чисто реактивный и тупо по формуле рассчитывает "индуктивность". Естественно, она получается меньше (поскольку ток больше). Но если прибор "насчитал" изменение индуктивности, это вовсе не означает, что индуктивность действительно изменилась. Просто экспериментатор применил некорректную методику измерений :)

Vlad_MC: Вроде понял... Спасибо. Попробую сердечник подмагничивать.

Vlad_MC: Как же задать все параметры, например, для такого ферритового кольца: К20х12х6, 1000НМ? AREA = 0.2348 cm2 GAP = 0 PATH = 4.814 cm Кроме этих параметров больше о нем ничего не знаю. Что нужно прописать в этих полях: MS, A, С, К? Где можно узнать, например, какая у этого феррита намагниченность насыщения или постоянная необратимой деформации доменных стенок?.. Или оставить значения по умолчанию?

Vlad_MC: Ничего не понимаю. Сделал схему с ферритовым сердечником. Медленно поднимаю напряжение от 0 до 10 В на первичной обмотке, индуктивности L1 и L2 сначала увеличиваются, а потом уменьшаются. А L2 должна же сразу уменьшаться? Задержка увеличения напряжения = 1 мкс, так в этот момент индуктивности скачком увеличиваются с 60 нГн до 1000 нГн. Если заинтересуетесь, вот модель: https://yadi.sk/d/L4N2O1zS3QGNUQ

qaki: Vlad_MC пишет: Ничего не понимаю. Сделал схему с ферритовым сердечником. Медленно поднимаю напряжение от 0 до 10 В на первичной обмотке, индуктивности L1 и L2 сначала увеличиваются, а потом уменьшаются. А L2 должна же сразу уменьшаться? Задержка увеличения напряжения = 1 мкс, так в этот момент индуктивности скачком увеличиваются с 60 нГн до 1000 нГн. Если заинтересуетесь, вот модель: https://yadi.sk/d/L4N2O1zS3QGNUQ Коллега! Вы настойчивы в своих изысканиях, но видимо не слишком знакомы с теорией исследуемых Вами явлений. Для начала рекомендую посмотреть парочку работ наших классиков https://yadi.sk/d/VTdFWVW93QGeyQ Теперь о Вашей модели. То что Вы моделируете, есть ничто иное как измерение кривой начального намагничивания. Просто в первой строчке таблички кривых Transient-анализа замените V(V1) на BSI(L!) и Вы увидите, как меняется индукция в сердечнике в зависимости от времени. Если вместо параметра T в той же строчке записать HSI(L1), то это уже будет кривая начального намагничивания для того ферромагнетика, которого вы задали в виде модели. Ну и по поводу того, что писать в модели феррита 1000НМ. Наберите в Гугле "параметры 1000НМ" и Вы легко найдете значение остаточной индукции Br и индукцию технического насыщения Bs. Этого вполне достаточно, чтобы воспользоваться подпрограммой Model из самого Микрокапа. Всю остальную работу за Вас сделает Микрокап. Как им пользоваться для такой цели, читайте в книге М. А. Амелиной.

Vlad_MC: qaki, Спасибо за книги. Я тут пробую как бы реальный трансформатор смоделировать. Я его намотал на кольце и измерил индуктивности обмоток, но почему Micro-Cap не показывает эти индуктивности? Транс. на кольце K28x15.5x13. Обмотка L1: 12 витков (провод 0.95 мм, по эмали диаметр = 1.04 мм). Lизмеренная = 176 мкГн. Обмотка L2: 23 витка (того же провода). Lизмеренная = 630 мкГн. µr ферритового кольца K28x15.5x13: 813. Задал для сердечника AREA: 0.8125 см2, GAP: 0, PATH: 6.8295 см. Остальные поля оставил по умолчанию, не знаю, что в них прописывать. На схеме только трансформатор, вывожу на графики L(L1) и L(L2). L(L1) = 215.282 nH. L(L2) = 790.861 nH. Почему так мало? Модель: https://yadi.sk/d/53yQMD-f3QJJuf

qaki: Vlad_MC пишет: Почему так мало? Давайте по порядку. Шаг 0. Открываем Вашу модель Trans. Что видим? Транс один-одинешенек, ни к чему не подключен. Значит в первичке нет тока, а Микрокап рассчитывает индуктивность через значение проницаемости mu, для расчета которой используется производная dB/dH. У Вас В и Н равны нулю, стало быть и производная равна нулю. Поэтому тот мизер, что Вы наблюдаете есть не что иное, как собственные "шумы" Микрокапа. Шаг 1. Подправим коэффициент связи между обмотками. Чаще всего трансы, намотанные на кольцах имеют k = 0.995-0996 при намотке по всему периметру обычным проводом, а для витой пары может быть и 0.999. Теперь займется подгонкой модели феррита. В предельном цикле для 1000НМ индукция насыщения при напряженности намагничивающего поля 800 АВ/м равна Bs=0,33 Тл, коэрцитивная сила Hc=25 АВ/м остаточная индукция Br=0,1 Тл. Теперь запускаем модель Trans1 click here В нее вносим следующие изменения по сравнению с Trans. Добавляем двуполярный источник намагничивающего тока треугольной формы. Почему такой скажу чуть ниже. Параметры источника уже заданы в скачанной модели Trans1 исходя из условия достижения технического намагничивания, т.е. 800 АВ/м. Частота источника принята равной 25 Гц. Запускаем Transient-анализ и в табличку графиков добавляем еще одну строку. В колонку Х вписываем HSI(L1), в колонку Y - BSI(L1). Задаем масштаб AutoAlways в колонках X Range и Y Range. Для удобства работы снимаем отображение двух других строк. Давим Run. Получаем картину гистерезисной петли предельного цикла. Уменьшаем значение параметра MS в модели сердечника до тех пор, пока не получим Bs=0.33 Тл при H=800 АВ/м. Сейчас там вписано 280. Далее подгоняем параметры А и К. Для удобства работы устанавливаем X Range 100,-100,10 и Y Range 0.2,-0.2,0.1. Параметр К меняет значение коэрцитивной силы Нс. С его увеличением Нс растет. Сейчас установлено К=28. Параметр А изменяет значение остаточной индукции предельного цикла Br. При увеличении А Br уменьшается. Сейчас установлено А=52. Шаг 2. Скачиваем модель Trans2 click here Пробуем измерить индуктивность обмоток на сердечнике с параметрами, взятыми из справочных данных. Вот тут как раз и потребуется треугольный ток намагничивания, так как здесь мы уже вплотную столкнемся со слабостью модели Джилса-Атертона, используемой в Микрокапе. Загрузим модель Trans2. Переходим в Transient-анализ. Оставим только первую строку в табличке отображаемых графиков. Амплитуду тока возбуждения уменьшим так, чтобы работать в линейной области. Сейчас это 0,255 А. Давим Run и получаем картину частного цикла перемагничивания сердечника в интертрепации г.г. Джилса и Атертона вкупе с программистами Микрокапа. Вместо наклонного эллипса мы с изумлением видим нечто, напоминающее параллелограмм, у которого парочка углов красиво закруглена. Заметим, что на плоских вершине и основании цикла dB/dH= 0 и величина рассчитанной индуктивности также окажется равной нулю. Вот для того, чтобы минимизировать возникающую ошибку и используется треугольный ток намагничивания. Теперь уберем картинку частного цикла и зададим во второй и третьей строках отображение мгновенных значений L(L1) и L(L2). Значения их непостоянны во времени и наблюдаются нули при проходе по горизонтальным сторонам гистерезисного цикла. Чтобы убрать эти колебания вычислим средние за период значения индуктивности L1izm и L2izm. Для этого пишем на рабочем поле две директивы интегрирования. Запускаем Run и получает значения индуктивности обеих обмоток. Они несколько выше, чем в Вашем прямом измерении, что говорит об отличии параметров Вашего сердечника от справочных данных. Вот, собственно, и все Ваши непонятки.

Vlad_MC: Спасибо большое, за такой подробный ответ. Мне нужно время, чтобы все это усвоить. Потом будут вопросы.

Vlad_MC: А подскажите насчет варикапа. Применил SMV1211 - у него, при понижении напряжения с 16В до нуля емкость увеличивается от 0 до 162 пФ. Поставил его в схему параллельного КК. Резонансная частота контура = 2516460.6081 Гц (L=50u, C=80p). В резонансе ток через L должен увеличиваться, как и напряжение, но этого нет. А почему, не соображу... Модель: https://yadi.sk/d/U3fjNpfL3QNPRb И еще такой вопросик: как регулировать частоту Voltage Source в ходе симуляции? Например, плавно повышать частоту синуса от одного значения до другого (линейно).

Aml: Частоту можно менять (как и любой другой параметр) с помощью степинга.

qaki: Vlad_MC пишет: В резонансе ток через L должен увеличиваться, как и напряжение, но этого нет. А почему, не соображу... В Вашей схеме параллельный резонанс вообще не будет наблюдаться. Контур наглухо шунтирован малым выходным сопротивлением генератора V1. Варикап Х1 также шунтирован низким выходным сопротивлением цепи управления частотой. Если уж так хочется увидеть параллельный резонанс, то используйте генератор тока для сканирования по частоте. А вообще неплохо было бы поинтересоваться схемным решением перестройки частоты с помощью варикапа в аналоговых FM радиоприемниках.

Vlad_MC: Что там зашунтировано? Резисторы стоят, сопротивления выставлял разные, результат нулевой. Схему я составил по образцу из инета. Как регулировать частоту Voltage Source в ходе симуляции? Например, плавно повышать частоту синуса от одного значения до другого (линейно). Степпинг это вообще не то. Мне не нужно много кривых на графике, мне нужна одна - изменяющаяся по частоте (типа девиации). Можно ли в графе F0 частоту задать формулой? Наподобие той, которую вы мне дали для изменения индуктивности.

qaki: Vlad_MC пишет: Можно ли в графе F0 частоту задать формулой? Конечно можно. В разделе Component выбираете строку Analog Primitives и в раскрывающемся списке Function Sourcers (функциональные источники). Вам больше всего подойдет NFI (функциональный источник тока). Если выберете источник напряжения NFV, то последовательно с ним включайте резистор в сотни кОм. В таблице параметров в окне Value пишите формулу: I*{sin(2*pi*(F+kF*T)*T)} Теперь задаете параметры. Для этого давите на кнопку "Т" и пишите значение начальной частоты обзора F: .Param F= ....... В окне ввода текста давите ОК. Введенный текст появится в рабочем поле. Далее задаем скорость изменения частоты kF. Опять жмем на "Т" и пишем: .Param kF= .... Снова ОК. Амплитуду тока I можно сразу вписать в Value. Величину kF и время обзора Т следует выбирать с учетом желаемой полосы сканирования и ожидаемой полосы пропускания резонансного контура. К примеру если ожидаемая резонансная частота равна 100 кГц, а добротность контура равна Q=50, что соответствует полосе пропускания 100 кГц : 50 = 2 кГц, то время прохождения генератора через полосу пропускания должно в 3-4 раза превышать величину 1/ 2кГц =500 мксек. Т.е. kF в этом случае должно быть не более 10^6. Полоса обзора задается величиной Т. Заодно заметьте, что напряжение смещения на варикап следует подавать от высокоомного источника с выходным сопротивлением ~100 кОм. Приношу также извинение за маленькую оплошность в предыдущем сообщении по поводу коэффициена связи в трансформаторах на ферритовых кольцах. Реально К в указанных условиях 0,95- 0,965.



полная версия страницы