Spice Systemsimulation von Schaltreglern

Video in TIB AV-Portal: Spice Systemsimulation von Schaltreglern

Formal Metadata

Title
Spice Systemsimulation von Schaltreglern
Subtitle
Hierarchische Schaltpläne
Title of Series
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License
CC Attribution 3.0 Germany:
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Identifiers
Publisher
Release Date
2020
Language
German
Producer
Meschenmoser, Reinhard
Production Year
2020
Production Place
Hannover

Content Metadata

Subject Area
Abstract
In dem 2. Video der Serie über Simulation und Messung von Schaltreglern wird auf die besonderen Herausforderungen bei der Simulation von Schaltreglern eingegangen. Weiterhin werden die Vorteile hierarchisch organisierter Schaltbilder insbesondere für die Simulation erklärt. Als Anwendung wird gezeigt wie die Stromversorgung eines komplexen Systems simuliert werden kann.
Keywords Systemsimulation Hierarchischer Schaltplan Elektroniksimulation Schaltregler Spice
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Lager Switched-mode power supply Switched-mode power supply Video Measurement Video Time domain Time domain Block diagram Power supply Electric current Modulation Plane (tool) Engineering tolerance Controller (control theory) Coachwork SPICE <Programm> Cylinder block Coachwork
Circuit diagram Herring buss Circuit diagram Eingang <Architektur> Video Anschluss <Stahlbau> Page layout Electric power transmission Electronic component Electronic component Buchherstellung Spannungsregler Bezugsstoff Condenser (heat transfer) Switch Cylinder block Controller (control theory) SPICE <Programm> Cylinder block Current source Gleichrichter
Video SPICE <Programm> Cylinder block
Scientific modelling Metre Scabbard Beizen Drag (physics) Huis Sion <Rijswijk> Eingang <Architektur> Video Druckholz Voltage source Collar (clothing) Electric power transmission Systems <München> Electric current Spannungsregler Controller (control theory) SPICE <Programm> Cylinder block Voltage Current source
Hallo ich bin nun Reinhold Messner Moser und dies ist das zweite Video aus Maine Serie. Modulation und Messung von Schaltnetzteilen Ich werde in diesem Video auf die besonderen Probleme bei der Simulation von Sheikh Netzteilen eingehen danach jährlich einen auf denen hierarchischen Aufbau von Entscheid Plänen und dabei insbesondere auf. auf den Vorteil liegen dieser hierarchischer Aufbau Bei der Simulation mit speichert. Anschließend werde ich das scheint Netzteil als Funktions Block erklären und am Ende gibt es wieder eine Menge Literatur und links. Okay weil der Simulation im Zeitbereich. Ist es so das Biest beißt. ein minimales Zeitintervall vorgibt dieses Zeitintervall Karmann Im Simulations Profil einstellen. Nach dieser Zeit berechnet weist die gesamte Scheidung neu. Dabei die vorgegebenen Toleranzen für die Änderungen gegenüber der vorherigen Berechnung verschrieben werden. Das zeigt ihn dabei verkürzt. Welt erneut eine Berechnung aller Spannungen und Ströme der Scheidung durchgeführt. Und dieser Prozess wird immer noch so lange fortgesetzt bis die Toleranzen eingehalten werden. Oda Whistlers minimalen mögliche Zeit in der weil erreicht ist. das der Fall ist dann gibt es einen Konvergenz Fehler wie dieses Bild aussieht habe ich bereits in meinem ersten Video gezeigt. Bei einem Schaltnetzteilen für das nun dazu dass bei der sehr steilen Scheidt Flanke sehr viele Berechnungen durchgeführt werden müssen weil sich die Werte Halt während der Scheidt Flanke sehr schnell ändern. Wenn nun das Verhalten eines Scheidt Reglers bei diesem Lastwechsel simuliert werden soll dann bedeutet das auch dass eine Simulation über einen großen Zeitraum notwendig ist weil die Reaktion auf Lastwechsel war Alben Sheikh Netzteil durchaus eher langsamen erfolgt. Das führt dann aufgrund von den vielen Berechnungen zu sehr langen rächen Zeiten. Nun gibt es mehrere Möglichkeiten dieses Problem zu lösen eine Möglichkeit ist. Spezielle Simulatoren zu verwenden d. in ihren Eigenschaften auf die Simulation von Schaltnetzteilen hin optimiert sind das sind die Simulatoren P sieben und simples. Die zweite Möglichkeit ist den Scheideweg Lager nur auf System Ebene zu simulieren. Beim werden nur die wesentlichen nach außen sichtbaren Eigenschaften simuliert. Es wird also nicht das interne Verhalten und die internen Prozesse des Scheidt Reglers simuliert. Diese Simulation möchte ich in diesem Video weiter eingehen. Bei der Zeit Invarianten Simulation Da werden die unterschiedlichen Scheidt Zustände und der Berücksichtigung des internen Aufbaus des Scheil Reglers zu einem mittleren Verhalten zusammengefasst und dieses Verfahren möchte ich dann in einem weiteren Video erklären.
Wenn man von einem Hersteller. Bauteile erhält. Dann bekommt man in der Regel Earl zusätzlich Daten Zur Verwendung dieses Bauteils In C und D System. Das ist Ihre Üblicherweise erstmal das grafische Symbole wie man es dann in einen Schaltplan einträgt. Zusätzlich gibt es einen Footprint mit dem das Bauteil im Layout repräsentiert wird und wenn es auch Simulationen Daten für dieses Bauteil gibt dann wird üblicherweise ein Modell in Form einer Netz Listen zur Verfügung gestellt. Der Hersteller oder auch der Anwender kann dann die Informationen in sehr kompakter Form im Leibe Ries zusammenfassen in der dann unter Umständen mehrere Bauteile auch in eine liberale enthalten sind. Bei hierarchischen Blöcken. Sind auf der obersten Ebene als Symbol nur ein Blog mit Pins angegeben. Auf der Auf der Erle darunter liegenden Ebene. Wird Stein Die Funktion dieses Blockes als einen Gewöhnlicher Schaltplan definiert. Dieser Sheikh Plan kann dann wiederum weitere Blöcke enthalten. Und jeder Pin auf der auf der Block Ebene entspricht in der Implementierung der Ebene dann einem hierarchischen Blog. Die Blöcke auf der obersten Ebene können verbunden werden durch einzelne Signale. Busse oder auch durch in der Gruppe. Bei einem hierarchischen Blog für eine Simulation. Zusätzlich auch Parameter übergeben werden Diese Parameter sind insbesondere dann interessant wenn der Blog. Ins Preis in eine Simulation verwendet werden soll. Über die Verwendung von Blöcken. ich in einem Vortrag. Auf der keinen z. Renz einen Vortrag gehalten Ehrung der diesem Link als Folie in englischer Sprache zur Verfügung steht. Zeige hier jetzt eine Schaltung. Mit einem Schalter Regler. Hier nur als Block dargestellt wird und bei dem ich am Eingang eben einen eigenen Netz Anschluss Haare mit einem Rücken Gleichrichter und Argen. lädt und Kondensator und am Ausgang eben einen Kondensator und als Belastung eine konstante Stromquelle. Es gibt noch zwei weitere Ausgänge Das sind lediglich meist Ausgänge bei diesen Messe Ausgängen wird eine Spannung zur Verfügung gestellt die äquivalent dem eingangs und Ausgangsstrom innehaben Pair entspricht. Wenn wir uns diese Scheidung jetzt mal in ihrer Repräsentation Innenräume Kadenz Ankopplung.
man fest. Da es sich hier den Block habe und mit einem Doppel Klick auf diesen Block. Auf den Block nicht auf den einzelnen Parameter komme ich direkt in die darunterliegende Scheidung.
Wir konnten uns das jetzt mal hier wiederholen in der Folie an.
Man sieht hier M Zunächst mal wie schon erwähnt lässt die Pins des Blocks auf der oberen Ebene.
Neben namensgleichen Port in der Implementierung auf der unteren Ebene entspricht. der unteren Ebene gibt es hier Sapa Meter. Diese Sapa Armida werden in der Implementierung verwendet. Uns ist immer der Wert angegeben verwendet in der Implementierung der Jahr angegeben wird es sei denn in dem Block ist bereits der Parameter mit dem gleichen Wert wie hierbei V Out und bei Effizienz mit einem anderen Werk überschrieben. Sehen wir uns jetzt diese Implementierung mal etwas genauer an. Weil diese Implementierung sich auch durch andere Earl Darstellungen und . Modelle von Scheidt Reglern durchzieht. Ich habe ja bei einem Scheidt Regler immer am Eingang eine konstante Spannung. Und ich werde an diesem Eingang der einen Strom haben Dieser Strom Wert hier eingeprägt durch eine Spannungs gesteuerte Stromquelle. Die Ihre Information hier aus einer Berechnung bekommt. Am Ausgang wird eine konstante wird hier eine konstante Spannung eingeprägt Diese konstante Spannung entspricht der Spannung. hier praktisch im Block angegeben ist. Und der Ausgang. Es wird zusätzlich am Ausgang einen Strom fließen der von der externen Belastung abhängt Dieser Strom wird hier mit Anna Strom gesteuerten Spannungsquelle gemessen. Wer geht ebenfalls hier in diesem Berechnungs Block hinein Dieser Berechnungs Block erhält als Innenpolitik die Spannung am Eingang. Spannung die dem Strom am Ausgang entspricht und die Spannung am Ausgang und berechnet daraus eine Spannung die äquivalent ist mit dem Strom am Eingang. Zusätzlich habe ich bei diesen Blöcken hier noch. Ein am Eingang und am Ausgang ohmsche Widerstände und konstante Ströme. Im Grunde genommen diesen Block Diese Implementierung. einer realen Implementierung eines scheitere Glas ähnlicher machen. Ich zeige hier jetzt mal wie man mit diesem Block. Wie man diesen Block in einer größeren Scheide und einsetzen kann. Man sieht hier eben jetzt mehrere dieser Blöcke in einem komplexen System. Diese Blöcke sind hier ausgeführt einmal als Scheide Regler und auch als lineare Hitler das sieht man dadurch dass dieser Parameter V konnten Wörth Hier bei denen lineare Gleichungen null ist vollkommen Wörth besagt inwieweit dieser Wegeler in der Lage ist eine Spannung die höher ist. Die Ausgangsspannung dahin gehend zu benutzen das der eingangs Strom kleiner ist als der Ausgangsstrom also die typische Eigenschaft eines Scheiterns Reglers Dieser Faktor ist bei einem lineare Glarner türlich null denn unabhängig von der Eingangsspannung ist der Eingang Strom immer identisch mit dem Ausgang. Ich habe hier also ein komplexes System. Und ich mache hier in diesem In dieser Simulation ausschließlich eine diese Mola Zion das heißt also nicht tragen alle Simulations Ergebnisse die Simulations Ergebnisse sind an allen Stellen die Ströme und Spannungen. Die berechnet werden Die trage ich hier ein. Ich habe hier als Belastung eben die Belastungen angegeben die in diesem System komplexen System immer . Die entsprechenden Systeme die hier verwendet werden. benötigen ich habe das hier als Rechenvorschrift angegeben um im anzugeben welche Spannung und welcher Strom Kragen Diese Komponente in diesem System benötigt. Zusätzlich habe ich hier die für ritt Beizen mit der eingetragene weil für Wettbewerbs immer auch einen Spannungsabfall verursachen und die deshalb in der Gesamtbilanz hier von diesem System eine Rolle spielen. Die ganz entscheidende Der ganz entscheidende Wert in diesem komplexen System ist natürlich der gesamte Stromverbrauch dieses Systems. der Minimal zulässigen Eingangsspannung Die hier angegebenen wird Ich kann jetzt also zum Beispiel bei irgendeiner Komponente hier diese Komponente Wasserschloss Weise löschen oder sie durch eine andere Komponente mit einem anderen Stromverbrauch ersetzen und ich erreiche ich bekomme bei meiner Simulation Sofa. wider die Auswirkungen auf den gesamten Stromverbrauch dieses Systems. Zum Schluss dieses Videos dann wieder wie gehabt. reibt Tour in Form von Büchern. Dann auch wiederum einige links insbesondere auch zum Thema hierarchisch Scheidungen Netz Gruppen und so weiter.
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