Форум » Для начинающих » Моделирование разряда конденсатора на цепь резистор-катушка » Ответить

Моделирование разряда конденсатора на цепь резистор-катушка

Питерский: Здравствуйте. Прошу помочь с вопросом в заголовке темы. В принципе, ничего сложного: рисую цепь конденсатор-катушка-резистор, в цепь конденсатора и параллельно ему ставлю по диоду, прописываю параметры, делаю Transient анализ. Проблема в том, что от выбора диода меняется результат. Мне же нужно смоделировать ситуацию, приближенную к идеальной: конденсатор полностью разряжается на цепь катушка-резистор, и диод, параллельно подключенный к конденсатору, открывается, начинается переходный процесс в цепи катушка-резистор. Подскажите, пожалуйста, какие модели диодов стоит выбрать или какие параметры прописать в их свойствах, чтобы был получен требуемый результат? Методом подбора добился того, чтобы график изменения напряжения начинался от требуемой величины (начальное условие напряжения на конденсаторе), но форма кривой вызывает сомнения.

Ответов - 20

Aml: Как я понимаю, ситуация буде близка к идеальной, если сопротивление диода будет стремиться к нулю. Или, как минимум, быть много меньше сопротивления резистора. Поскольку параметры схемы неизвестны, никаких конкретных рекомендаций последовать не может (кроме как взять идеальный диол).

тау: Например так можно смоделировать (с такими параметрами)

Питерский: Спасибо всем за ответы. Ну что ж, теперь я понял, что я совсем начинающий в Micro-cap :). Попытался сделать схему, аналогичную представленной выше. Результат представлен здесь http://imageshack.us/f/198/microcap.jpg/ По пунктам: 1. Видно, были перерисованы элементы. Поискал по этому форуму, нашел ссылку от пользователя Aml на свою библиотеку элементов, но, к сожалению, мой фаервол заругался на сайт хостинга. Aml, не могли бы вы поделиться своими наработками, выложив их на другой файловый обменник? 2. Диода модели D1N4148 в библиотеке Micro-cap 9 не нашел, поэтому поставил D1N60. На будущее, чтобы знать: недостающие элементы целесообразно самому добавлять, или есть ресурсы, где можно скачать готовые сборники? 3. Что это за элемент, обозначенный V_C? Предназначение его вроде понятно: обозначить узел для наглядности, а не как у меня - (1), (2). 4. То же самое с элементами I_D и I_L. 5. Ну и, собственно, по графику. В чем ошибка, из-за чего ток, протекаемый через резистор, равен 0? 6. Может, посоветуете какую-нибудь литературу по таким базовым вопросам, чтобы я вас сильно не донимал? :)


тау: Питерский пишет: 3. Что это за элемент, обозначенный V_C? Предназначение его вроде понятно: обозначить узел для наглядности, а не как у меня - (1), (2). 4. То же самое с элементами I_D и I_L. 5. Ну и, собственно, по графику. В чем ошибка, из-за чего ток, протекаемый через резистор, равен 0? 3. Это указание симулятору где ( в какой точке) автоматом график напряжения строить. В Микрокапе Вы просто указываете V(имя цепи) 4. аналогично п.п. 3 . Для Вас достаточно записи I(R1) в окне установок анализа 5. Ток не равен нулю, просто он очень маленький для значений указанных в столбце "Y Range" поставьте в окне установок "Y Range" значение "auto" , назначьте другой номер (например 2) в столбце "P" и перезапустите анализ

Питерский: тау Ток не равен нулю, просто он очень маленький для значений указанных в столбце "Y Range" поставьте в окне установок "Y Range" значение "auto" , назначьте другой номер (например 2) в столбце "P" и перезапустите анализ спасибо, получилось! А ларчик просто открывался, называется. Скажите, а откуда вы эти простые истины узнали? Help открыл, там этот столбец P называется "Plot group", что неочевидно. Это указание симулятору где ( в какой точке) автоматом график напряжения строить. В Микрокапе Вы просто указываете V(имя цепи) 4. аналогично п.п. 3 . Для Вас достаточно записи I(R1) в окне установок анализа а как такие указания поставить?

Aml: Питерский, схема и моделирование выше - это не микрокап :) Отсюда и непонятки.

тау: Питерский пишет: Скажите, а откуда вы эти простые истины узнали? Help открыл, там этот столбец P называется "Plot group", что неочевидно. А ,наверное, в книжке есть. Посмотрите эту тему http://microcap.forum24.ru/?1-3-0-00000005-000-20-0 Питерский пишет: а как такие указания поставить? Это в другом спайс-симуляторе сделано. В Микрокапе вывод графиков через указание в установках анализа, т.е через выражения типа I(R1)

Aml: Краткий экскурс по Micro-Cap - https://docs.google.com/open?id=0B3u4J7t3fyZ2M2NiODczM2ItMDUxYS00Y2JhLWIwZDUtODhmNGJjNGI4N2Mx

Aml:

Питерский: Всем спасибо! Правда, правильного результата для моей схемы пока не получил. Но полистаю литературу, потом отпишусь :)

Питерский: Ну, товарищи, почти получилось! :) Но с аналитическим решением численно данные не сходятся. Схема подобна приведенной выше, только с другими значениями элементов. Подозреваю, по следующей причине: преподаватель объясняла, что диод открывается только когда напряжение на конденсаторе равняется нулю. Т.е., разрядившись, конденсатор закорачивается диодом и идет переходный процесс в цепи катушка-резистор. Но у меня конденсатор по графику разряжается дольше положенного, и в графике, приведенном Aml видно, что конденсатор перезаряжается, чего происходить не должно Я пытался поставить диод последовательно с конденсатором, но получается совсем не то. Что посоветуете?

тау: преподаватель объясняла, что диод открывается только когда напряжение на конденсаторе равняется нулю. Неправильно объяснила. Диод при нулевом напряжении не открывается (реальный диод) Т.е., разрядившись, конденсатор закорачивается диодом и идет переходный процесс в цепи катушка-резистор. Но у меня конденсатор по графику разряжается дольше положенного, и в графике, приведенном Aml видно, что конденсатор перезаряжается, чего происходить не должно На графике AML видно что конденсатор перезаряжается до тех пор , пока не откроется диод . Это не нулевое напряжение :)

Aml: Аксиома: кремниевый диод открывается, когда напряжение на нем больше 0.6В (примерно). Поскольку это напряжение мало, то в ряде случаев им можно пренебречь и считать, что напряжение на диоде равно нулю. Но такое допущение возможно лишь в случае, если уровни напряжений в схеме (например, начальное снаряжение на конденсаторе) много больше этих 0.6В. Ну, к примеру, 100В (погрешность допущения - 0.6%). В модели для минимизации влияния напряжения на открытом диоде нужно либо повысить начальное напряжение на конденсаторе, либо внести коррективы в модель диода и получить малое прямое падение напряжения. На верхнем графике - стандартная модель диода, на нижнем - с падением напряжения, стремящимся к нулю.

Питерский: тау ну, может, я не совсем точно слова передал. В общем, диод открыт, когда к нему приложено положительное направление, т.е. к аноду подсоединен "+", к катода - "-", так? Конденсатор я подключаю наоборот, чтобы диод был закрыт. И он остается закрытым не только до того момента, когда конденсатор полностью разрядится, но и когда произойдет перезаряд. В этот момент на диоде будет положительное напряжение и дальше конденсатор закоротится, пойдет переходный процесс в цепи катушка-резистор, плюс к этому еще конденсатор снова будет разряжаться (и диод снова закроется, когда напряжение станет равным 0) и т.д. Правильно я понимаю?

Aml: С идеализированным диодом (прямое падение напряжение стремится к нулю) разрядные процессы вот такие: При использовании реального диода к апериодическому процессу в RL-цепи добавляется колебательный процесс на "хвосте", когда напряжение станет меньшим 0.7В, диод закроется и образуется LCR-колебательный контур, в котором колебания не достигают порога открывания диода.

Питерский: Aml большое спасибо, все получилось! Только не понимаю, почему вы взяли сопротивление именно 4 мОм? Для моей схемы с таким и даже меньшим параметром скачка тока, как в вашем примере нет, но если поставить 0.001 мОм или меньше, то уже он есть.

Aml: Только не понимаю, почему вы взяли сопротивление именно 4 мОм? Просто уменьшил на 2 порядка значение, принятое по умолчанию. но если поставить 0.001 мОм или меньше, то уже он есть. Не понял, о каком скачке тока идет речь.

Питерский: Вот об этом

тау: Вот об этом поставьте Maximum Time Step в 100 раз меньше чем с указанным графиком.

Питерский: тау спасибо, достаточно было в 10 раз уменьшить, чтобы избавиться от этого скачка :) Еще раз всем большое спасибо!



полная версия страницы