вход Вход Регистрация



1. Полагая, что последовательный инвертор, выполненный по однофазной мостовой схеме, работает в резонансном режиме, определите угол запаса тиристоров, если индуктивность нагрузки равна 600 мкГн, активное сопротивление – 0,61 Ом, коммутирующая емкость – 60 мкФ, частота выходного напряжения – 800 Гц.

2. Полагая, что последовательный инвертор, выполненный по однофазной мостовой схеме, работает в резонансном режиме, определите напряжение на коммутирующем конденсаторе, если ток нагрузки равен 200 А, индуктивность нагрузки - 600 мкГн, активное сопротивление – 0,61 Ом, емкость – 60 мкФ, частота выходного напряжения – 800 Гц.

3. Для условий задачи по п. 2 определите требуемое напряжение источника питания.

4. Определите требуемую емкость коммутирующего конденсатора для последовательного инвертора, работающего в резонансном режиме, если действующее значение первой гармоники напряжения на индукторе – 700 В, коэффициент мощности индуктора – 0,2, действующее значение первой гармоники тока индуктора - 200 А, время выключения тиристоров – 25 мкс, частота выходного напряжения – 800 Гц.

5. Для условий задачи по п.4 определите среднее значение анодного тока тиристоров и амплитуду обратного напряжения на них.

6. Для условий задачи по п. 4 определите среднее значение анодного тока тиристоров и амплитуду обратного напряжения на них в случае, если инвертор выполнен по однофазной полумостовой схеме.

7. Определите требуемый коэффициент трансформации выходного трансформатора для однофазной двухполупериодной схемы последовательного инвертора, если параметры нагрузки такие же как в п 4, а напряжение источника питания равно 460 В.

8. Для условий задачи по п.4 определите требуемую емкость входного фильтра, полагая, что индуктивность сглаживающего реактора выпрямителя достаточно велика.

Случайные новости

Специальное программное обеспечение АСхП

бласти применения приложений АСхП, характеристики и возможности современных программ моделирования и проектирования электронных устройств. Критерии выбора программ АСхП.

На сегодняшний день создано большое количество систем сквозного и подсистем схемотехнического проектирования [7-13, 16]. Подход к выбору той или иной системы основан, прежде всего, на оптимальном сочетании цены программного продукта и его мощности. Именно поэтому, для использования в учебном процессе таких мощных программ, как DesignLab 8.0, APLAS 7.0 и полных версий рассматриваемых ниже программ необходимо, пока, отказаться [22].
Весомым инструментом для решения вопросов схемотехнического и функционально-логического проектирования является программы АСхП Electronics Workbench 5.12 (EWB 5.12) [8,23], MC-V Working Demo (МС5) [9,24] и МАЭС-П [12,13], которые, благодаря своим особенностям, взаимодополняют друг друга. Степень эффективности программы автоматизированного схемотехнического проектирования (АСхП) зависит от мощности выбранного программного обеспечения (ПО), точности и особенностей математического обеспечения (МО). Это способствует повышению возможностей пользователя, позволяет обдуманно проводить эксперимент с ожидаемыми результатами, сосредотачиваясь на этапе оптимизации.
Высокая мощность современных программ АСхП, к которым относятся EWB 5.12 и МС5 определяется:
- большим размером анализируемых схем, и БМП;

 

- возможностью встраивания в систему сквозного проектирования (для EWB 5.12 - это программа Electronics Workbench PCB layout);

- наличием единой оболочки для всех этапов моделирования аналогово-цифровых устройств и дополнительных программ расчета параметров моделей, параметрической оптимизации и т.п.;

- унифицированным на базе программы Spice [7] математическим, лингвистическим, информационным обеспечением;

- возможностью информационной поддержки производителями ПО и приборов электроники (по сети Internet можно получить файлы документации на приобретенное ПО и файлы описания параметров модели прибора конкретного номинала в виде Spice-подпрограммы [21,22]).
Точность моделирования в современных программах повышается благодаря использованию Spice-совместимых физико-топологических числовых моделей аналоговых приборов, и алгоритмов повышенной точности и надежности (Spice-2G6 - алгоритм решения дифференциальных уравнений в МС5, Spice-3F5 - алгоритм в EWB 5.12), но отсутствие информации о параметрах приборов отечественного производства и невозможности интерактивного контроля вычислительного процесса ставит под сомнение адекватность результатов.
Кратко о возможностях современных программ АСхП:
- Ввод и вывод графического образа схемы;
- Диалоговый ввод, контроль и коррекция исходных данных;
- Многоуровневый описание схемы на проблемно-ориентированном языке;
- Наличие развитой библиотеки моделей и параметров ЭРВ, в том числе аналоговых, цифро-аналоговых и цифровых микросхем;
- Наличие универсальных функций для построения аналоговых моделей цифровых ИМС и обеспечение возможности добавления новых нелинейных функций;
- Повышенная надежность вычислительных алгоритмов моделирования во временной области схем со сложными переходными процессами;
- Моделирование электронных схем в режиме постоянного тока;
- Расчет амплитуды – фазо - частотных характеристик линейных и линеаризованную программе электронных схем;
- Анализ влияния на электрические режимы в схеме температуры и других параметров окружающей среды;
- Расчет коэффициентов параметрической чувствительности;
- Спектральный анализ;
- Обеспечение возможности разработки и введения в программу самим пользователем новых алгоритмов обработки результатов моделирования;
- Многовариантный анализ;
- Параметрическая оптимизация;
- Постпроцессор обработки результатов расчета и графиков.
Приложения АСхП позволяют довольно точно моделировать электромагнитные процессы в устройствах средней сложности на этапе разработки схемы электрической принципиальной. Отличие Spice-программ заключается в деталях интерфейса, мерах повышения точности моделирования, цены и удобства получения новых моделей [22].
Программа PSpice [7] является наиболее известной модификацией программы схемотехнического моделирования SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis), разработанной в начале 70-х годов в Калифорнийском университете. Она оказалась очень удачной, с тех пор интенсивно развивается и де-факто стала эталонной программой моделирования аналоговых приборов. Принятые в ней математические модели полупроводниковых приборов используются во многих аналогичных программах, а списки сочетаний схемы в формате SPICE состоят большинством пакетов САПР (Micro-Cap, Dr. Spice, OrCAD, P-CAD, ACCEL EDA, Viewlogic, COMPASS, Design Architect и др. .). Первая коммерческая версия программы PSpice для IBM PC создана в 1984 г. корпорацией MicroSim.
SmartSpice - программа моделирования аналоговых устройств, (http://www.silvaco.com), разработанная Silvaco International Inc., USA является объединением алгоритма моделирования Рspice с графическими редакторами Design Architect и Falcon Framework, имеет большую библиотеку числовых и символьных моделей аналоговых приборов, в том числе новых

Рис. 5.1. Структура взаимосвязи подпрограмм SmartSpice

функционально-интегрированных ДМОНТ, мощного БПТ, IGBT, БПТ из гетеропереходов, оптоэлектронных приборов. Встроенный интерпретатор языка Си (SmartSpice Model Interpreter) позволяет разрабатывать и добавлять в библиотеку новые модели и макромодели. Как и в других программах на платформе Spice возможно выполнение параметрической оптимизации схем и моделей благодаря возможностям SmartSpice Optimizer.
МС5 и EWB 5.12, которые являются также Spice-совместимыми приложениями, сочетающие в себе минимальность требований к техническому обеспечению с неплохими показателями точности и универсальности, что позволяет использовать их в учебном процессе.
Отечественную программу МАЭС-П необходимо использовать там, где прежде всего требуется повышенная точность моделирования, особенно для устройств, которые построены на элементной базе отечественного производства. МАЭС-П свойственны такие полезные особенности:
• большое количество электрофизических числовых моделей приборов отечественного производства, в частности, силовых транзисторов в БМП, параметры которых легко вычисляются по данным ТУ и справочников;
• возможность построения в оболочке постпроцессора межзадачной обработки (МЗО) кривых, полученных при моделировании нескольких различных задач;
• возможность построения новых нелинейных функций (НФ) программируемой типа с помощью операторов IF, THEN, ELSE;
• возможность встраивания НФ в МАЭС-П благодаря наличию объектных модулей в комплекте ПО;
• значительное число стандартных функций, к которым пользователю нужно лишь ввести коэффициенты;
• возможность преобразования температурных зависимостей в зависимости от других факторов окружающей среды.
Для владельцев полных зарегистрированных версий программ АСхП (CAD EDA), кроме перечисленных, это ACCEL, PROTEL, CircuitMaker 6.0 и некоторые другие, существует возможность в динамическом совершенствовании по сети Internet: расширение БМП, поставка сервисных программ, решение технических проблем бесплатно или условно-бесплатно (с правом апробации в течение нескольких недель).
Локальные задачи схемотехнического проектирования, например, в рамках учебного процесса, можно решить благодаря использованию адаптированных студенческих версий зарубежных программ АСхП, при условии обязательного их дополнения возможностями более точной программы (в данном случае - МАЭС-П). При использовании в учебных заведениях программ сквозного проектирования, таких как DesignLab 8.0, APLAS 7.0, P-CAD или полных версий рассмотренных выше МС5 и EWB 5.12, их демо-версии тоже должны приниматься во внимание, как средство облегчения перехода к работе в среде этих программ .

Некоторые особенности программы Electronics Workbench:
- Наличие воспроизведения режима "резиновых нитей" между компонентами позволяет перемещать и добавлять компоненты без перечеркивания связей между ними, который сейчас использован и в программе МС6 наличие виртуальных контрольно-измерительных приборов, контекстно-ориентированных средств помощи, сервисные возможности по обработке графики облегчают моделирование в EWB;
- Большое количество видов анализа с занесением результатов расчета в текстовый файл (но режим анализа по постоянному току имеет неудобную форму вывода результатов (для этого лучше использовать не осциллограф, а характериограф, модели которого в программе нет);
- Разработана специальная программа для трассировки печатных плат, возможности которой весьма ограничены даже для владельцев полной версии;
- Обширная библиотека компонентов, в которую входят наиболее популярные цифровые интегральные схемы дискретной логики, аналоговые компоненты и модели двигателя постоянного тока, вакуумных приборов, кварцевого резонатора, зуммера, анализатора спектра, потенциометра, лампочек;
- Макромодели компонентов могут быть изображены в виде принципиальных электрических схем;
- Возможно моделирование на функциональном уровне.

Рис.5.2.Виды анализа в МС6.

Программа МС6 распространила свои возможности за счет усовершенствования схемного редактора, увеличениебиблиотеки схем, моделей, компонентов, видов анализа(рис.5.2). Связывание схемотехнических и конструкторской информации (рис.5.3) и разработка собственного редакторапечатных плат с автоматической разводкой, позволяетсчитать МС6 системой проектирования.
Одной из самых мощных возможностей Intusoft's SPICE является использование интерактивной командной языка Interactive Command Language (ICL), которая позволяет в пакетном (с помощью встроенных в описание схем макросов), или диалоговом режиме управлять заданиями наанализ и контролировать результаты.

 


Рис.5.3. Редактор типов корпусов в МС6

 

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру