Симулятор LTspice XVII

[eleks]

Спасибо, но об этом я уже знал.

Существуют какие-то подобные калькуляторы, позволяющие настроить модель Джайлса-Атертона?

[bordodynov]

Существуют какие-то подобные калькуляторы, позволяющие настроить модель Джайлса-Атертона?

В Микрокапе есть. В моей большой сборке есть папка soft, а в ней model.exe. В отличие от программы Володина необходимо по точкам ввести петлю гистерезиса. Также там есть и другие элементы. Я часто пользовался для моделей диода. Но в Микрокапе в модели диода есть дополнительный параметр - параллельное сопротивление. К сожалению этого нет в LTspice. Фирма Филипс даже для некоторых диодов дала вместо обычных моделей диодов более сложную модель subckt, а в неё этот резистор. Резистор обычно несколько единиц или десятков мегаом. Для уточнения одной из моделей транзистора с затвором Шоттки были проделаны измерения встроенного диода и там получилось сопротивление около 6 МегОм.
А по поводу сердечников. Я сделал для LTspice модели Джайлса-Атертона (с зазором и без). И в большом файле есть папка example/Bordodynov/Transformrs, а в ней файлы с моделями:

examples\Bordodynov\TRANSFORMS

Core_RUS.lib
Core_RUS[1500NN].LIB
Core_RUS_10.LIB
epcos_core.lib
epcos_my_core.lib
ferroxcube.lib
magnetic.lib
pcore.lib
RUS_Core.lib
tcore.lib

[eleks]

В Микрокапе есть.

В принципе Micro-Cap сейчас тоже стал бесплатным и поэтому его встроенный калькулятор SPICE моделей можно официально использовать бесплатно.

Я сделал для LTspice модели Джайлса-Атертона (с зазором и без).

Какие, по Вашему мнению, имеет преимущества модель Джайлса-Атертона перед гистерезисной моделью симулятора LTspice?
В свое время, на форуме силовой электроники сравнивались эти модели и пришли к выводу, что гистерезисная модель лучше подходит для моделирования трансформаторов и дросселей силовой электроники. В частности она корректнее отображает частные циклы.
Кроме этого, гистерезисная модель встроена в LTspice и поэтому работает быстрее, чем модель Джайлса-Атертона, выполненная в виде SPICE-модели (подсхемы).

[eleks]

В Микрокапе есть. В моей большой сборке есть папка soft, а в ней model.exe. В отличие от программы Володина необходимо по точкам ввести петлю гистерезиса.

Повозился с калькулятором гистерезисной модели и пришел к определенным выводам.
В том, что Володин ограничился тремя точками задания кривой перемагничивания есть определенный смысл. В его случае кривизна полученной траектории перемагничивания точно соответствует заданной.

Как в случае с гистерезисной моделью, так и в случае с моделью Джайлса-Атертона, нелинейность материала аппроксимируется некой нелинейной функцией, обладающей насыщением. В случае модели Джайлса-Атертона используется функция Ланжевина, а в случае гистерезисной модели функция вида x/(x+k). То есть, нет ни какой гарантии, что кривая перемагничивания пройдет через все точки, которыми мы описываем реальную кривую. Можно лишь стремиться к наилучшему совпадению аппроксимирующей кривой с заданным семейством точек. С таким же успехом подобный подход можно использовать и при определении нелинейности гистерезисной модели симулятора LTspice. Однако, в случае с электромагнитными компонентами, используемыми в силовой электронике, важна не "средняя температура по палате", а поведение материала в определенной точке. А именно в той точке, где материал начинает резко насыщаться (точка перегиба).

[bordodynov]

В принципе Micro-Cap сейчас тоже стал бесплатным и поэтому его встроенный калькулятор SPICE моделей можно официально использовать бесплатно.

Какие, по Вашему мнению, имеет преимущества модель Джайлса-Атертона перед гистерезисной моделью симулятора LTspice?
В свое время, на форуме силовой электроники сравнивались эти модели и пришли к выводу, что гистерезисная модель лучше подходит для моделирования трансформаторов и дросселей силовой электроники. В частности она корректнее отображает частные циклы.
Кроме этого, гистерезисная модель встроена в LTspice и поэтому работает быстрее, чем модель Джайлса-Атертона, выполненная в виде SPICE-модели (подсхемы).

Модель Джайлса-Атертона более правильно моделирует индуктивность сердечника при малом по величине токе. Т.е. когда нелинейность сердечника не сказывается и фактически определяется начальной магнитной проницаемостью. В этом режиме модель Чана может как занижать так и завышать индуктивность. При средних величинах напряжённости и для частных петель перемагничивания модель Чана лучше. Одной из целей создания модели Джайлса-Атертона для LTspice было получение предельной петли гистерезиса и характерных точек Hc, Br и Bs получение для моделей Чана. Модель Джайлса-Атертона хорошо моделирует предельную петлю гистерезиса. Второй целью возможность сравнивать результаты моделирования в разных программах. У меня в папке example/bordodynov/transforms есть примеры одновременного построения петель гистерезиса для этих двух моделей. А для малых напряжённостей магнитного поля можно использовать мои линейные модели сердечников. При средних сигналах можно также пользоваться этими моделями, подставив вместо начальной проницаемости эффективную. На участке Рэлея индуктивность возрастает с ростом напряжённости, а затем падает. Для советских индуктивностей в справочниках есть и начальная проницаемость и максимальная. Линейная модель трансформатора считается гораздо более шустро, чем нелинейная Чана и тем более Джайлса-Атертона.

[bordodynov]

Рассчитал импульсный адаптер (AC/DC) на 5 В с нагрузкой 1 Ампер.
Сердечник с зазором 0.2 мм в рабочем режиме не насыщен. Амплитудное значение магнитной индукции чуть больше 0.2 Тесла. Насыщение сердечника только в момент запуска. Вторая картинка это перемагничивание сердечника с момента пуска преобразователя и переход в рабочий режим.

[bordodynov]

Забыл добавить схему.

[bordodynov]

Всё та же схема, подвергнутая модернизации (добавлен фильтр, взят диод Шоттки, поставлен на выходе фильтр, по варьирована величина зазора магнитопровода, уточнены номиналы делителя, также изменены некоторые конденсаторы и резисторы, для уменьшения паразитных колебаний добавлен резистор в затвор).

[bordodynov]

Пример двунаправленного ключа (может коммутировать переменное напряжение). Можно диммировать лампу накаливания (ШИМ). Управляется микроконтроллером. В трансформаторе используется маленькое ферритовое колечко диаметром 10 мм. Первичка 10 витков, вторичка 20. Трансформатор передаёт частоту 1 МГц. После трансформатора стоит выпрямитель на маломощном, сдвоенном диоде Шоттки. Выключение транзисторов производится pnp транзистором, при отсутствии несущей 1 МГц. Для расчётов необходимо присоединить к LTspice мою библиотеку! В расчёте учтены индуктивности рассеивания трансформатора (задана в параметрах, эквивалентный коэффициент связи К=0,98 ), гистерезисная петля и потери на высоких частотах. Амплитуда на затворах сильно зависит от индуктивностей рассеивания (от коэффициента связи). Желательно мотать строенным проводом и две обмотки соединять последовательно.

[цифровик]

bordodynov,

Схема хорошая. А в железе пробовали на мосфеты подавать синус без конденсатора развязки напрямую. Это если синус работает в положительной составляющей сигнала ( поднят по по отношению к нулю в плюс) В программах на трансах даже постоянное напряжение трансформируется. Это шим по синусу. Нового нечего нет. И управление мосфетами по затвору можно сделать проще без накруток. Что бы сделать выход двух полупериодов по отношению к нулю надо мосфеты применять разных структур. Так работают выходные каскады унч на линейных мощных полевых транзисторах ( не мосфетов) Только там линейный режим работы.
Покажу в протэусе на унч. В мультисиме нет у меня схемы унч с мощными моп выходными транзисторами. Посмотрите структуру транзисторов как формируется полный синус. Конечно не сетевой. Но при желании можно сформировать и сетевой при использовании высоковольтных структур. Они есть в железе.