Симулятор LTspice XVII

[bordodynov]

В продолжении темы об защитном устройстве. Я просимулировал схему, взяв более правильную модель стабилитрона (больше параметров, определяющих поведение при малых токах).

[bordodynov]

Моделирование трансформатора ТП207-3 (ТН56-220-50). Сразу признаюсь, что длина магнитной линии определена на глаз. Магнитный материал 3414 (Э330A). На схеме рядом с обмотками указано сопротивление этой обмотки. Я нагрузил трансформатор согласно справочным данным. Мощность сердечника получилась 1.3 Вт. Я построил гистерезисную кривую. Она получилась несколько смещённой из за начального намагничивания в первый момент включения трансформатора. Сердечник в этот момент сильно насыщается. Постепенно трансформатор входит в нормальный режим. Я вывел результат за интервал времени [9 сек,10 сек]. Ещё не установился стационарный режим. Также я вывел, что происходит в начальный момент (огромный пусковой ток).

[цифровик]

Я эту модель тр-ра не делал. Я вообще делаю те которые есть у меня в наличие и для себя. Это все пригодиться с моделированием в программе и выходом на железо.
Раньше делал. Просто брал режим трансформатора в Мультисиме идеальный. В этом режиме проблем ни каких. Сейчас вот надо пробовать с реальными параметрами. На моих пока двух моделях все сходиться с железом. Хочу еще сделать модель универсального ТА ( анодного с большим выходным напряжением обмоток ).
Есть еще несколько мощных трансов в наличие с нестандартными данными. На сердечниках тор.
Когда то разбирали военную технику после полигонных испытаний опытных образцов. Данные их есть. Но опять же нет индуктивности. Да это и не учитывалось у нас при написании ту на изделие.
Все эти гистерезисы. Указывалось мощность транса, марка железа ( если это на 50гц) напр. обмоток, диаметр провода, материал изготовления. И подробный отчет об испытаниях в барокамере. Ну а барокамера сами знаете выводит любой режим, кончая радиационным облучением.
Мотали по заказу на другом предприятии. Много готовых имп. трансформаторов. Кое что использую с ними. А сколько повыкидовал этого добра и раздал друзьям любителям не счесть. В свое время все это бережно собиралось.

[bordodynov]

Возвращаюсь к построению моделей трансформаторам на феррите. В данном случае в интернете я нашёл просьбу помочь в построении трансформатора на феррите N87 и конкретно:
Трансформатор
на феррите E16/8/5 N87 с немагнитным зазором 0,4мм.
Первичка - 320 витков 0,1 мм, вторичка - 15 витков 0,51 мм.
обмотка обратной связи - 5 витков 0,1 мм.
Я сконструировал модель. Т.к. мне лениво считать геометрические параметры сердечника, то я воспользовался библиотечным файлом из ORCAD. В этой программе используются конкретные стандартные сердечники. Я взял из модели площадь сечения и длину средней магнитной линии. Нужно было только перевести размеры из сантиметров в систему СИ. Значения Bs я взял несколько больше чем указано в справочнике производителя (они дают Bs при вполне конечном значении H, а для модели подразумевается гораздо большая величина H). Br я извлёк из гистерезисной петли. Это верхняя точка при H=0 (т.е. на вертикальной оси).
Так как мне лениво считать сопротивление обмоток, то я воспользовался своей коллекцией моделей. В частности я сделал элемент - сопротивление проводника Rwire. Достаточно задать длину проводника (или длину одного витка и количество витков), диаметр или площадь сечения и LTspice вычислит сопротивления. Я пустил через эти элемента 1 Ампер. Затем задал программе вычислить рабочую точку по постоянному току. Напряжение в этом случае численно равно сопротивлению проводника. Я добавил в модель трансформатора амперметр, для замера тока через виртуальный сердечник. Если разделить этот ток на среднюю длину магнитной линии, то получим величину H в А/М. Для вычисления B (Тесла) необходимо знать значение напряжения в общей точке всех обмоток. Я присвоил этой точке имя Tr1. Позже я покажу зачем это сделал. Если вам не интересно значения B и H. то можно не присваивать имя и не ставить амперметр и соединять сердечник к общей точке сердечников. Я решил, что уместно ставить параметры при температуре 100С.

[bordodynov]

В продолжение.
Я вывел гистерезисные кривые. Первый график (красный) зависимость магнитной индукции от тока. Второй зависимость B=f(H). Из первого графика видно, что рабочий ток может достигать 400 мА. Следует отметить, что схемы моделируются только в LTspiceXVII. Это из-за того, что я использовал русский язык. В таком случае LTspiceXVII использует 16-ти битную кодировку вместо 8-ми битной. И PLT тоже другой. Вы можете взять и открыть файл схемы текстовым редактором и изменить кодировку на 8-ми битную. Правда вы потом не увидите русского языка.

[bordodynov]

А вот с полученной моделью трансформатора маломощный AC/DC преобразователь. Например для запитки схем управления.

[bordodynov]

Расчёт маломощного зарядного устройства:

[bordodynov]

Для более простого вывода на графики величин в сердечнике H и B, я сделал новый нелинейный сердечник с двумя дополнительными выводами H и B. Раньше я неоднократно выводил петли гистерезиса с помощью двух нелинейных, зависимых источников. Как я понял этим самым я отпугивал пользователей от своей модели. Сейчас я всё упростил. Вычисления (эти источники) я поместил в модель core_H_B. Если нет необходимости (не интересно), то я рекомендую использовать более простую модель core. Расчёт будет идти быстрее. Можно рекомендовать использовать более сложную модель в начале расчётов, что бы убедиться в отсутствии насыщения сердечника. Убедившись в том, что сердечник работает нормально (возможно для этого придётся использовать больший по размерам сердечник или изменив количество витков) в дальнейшем для ускорения расчётов применяйте простую модель.

[eleks]

На сайте Валентина Володина появился онлайн-калькулятор позволяющий рассчитывать параметры гистерезисной модели. На странице калькулятора приводится подробная инструкция по его использованию.

[bordodynov]

Спасибо, но об этом я уже знал.