Eingang des LTspice-Diodenbrückengleichrichters oszillierend

Ich habe ein LTspice-Modell eines Diodenbrückengleichrichters erstellt, aber wenn ich meine Schaltung simuliere, schwingt die Eingangsspannung.

Hier ist mein Schema, zusammen mit dem Simulationsergebnis der Spannung am Knoten 3 (mit einem Pfeil markiert).

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Wenn ich auf diese seltsamen Teile zoome, kann ich sehen, dass es definitiv eine Art Oszillation ist:

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Ich habe bereits versucht, die Position des Bodens zu ändern, den Solver in einen alternativen Solver zu ändern und ESR in den Kondensator einzuführen.

Das Problem scheint mit dem Kondensator zusammenzuhängen, denn wenn ich eine niedrigere Kapazität einstelle, wird die Ausgabe besser. Die Leistung wird auch besser, wenn ich den Kondensator ESR auf wenige Ohm stelle, aber das ist nicht sehr realistisch.

Ich habe es auch mit verschiedenen Diodenmodellen versucht, und das Problem besteht weiterhin.

Hat jemand eine Idee, was das Problem sein könnte?

1) Warum haben Sie eine 200-uH-Induktivität in der Schaltung? 2) Was passiert, wenn Sie die 200-uH-Induktivität entfernen ? Das Problem scheint mit den Kondensatorresonanzen zu korrelieren , die auf eine LC-Resonanz (Induktor, Kondensator) hinweisen. Ich sehe nur eine Induktivität und einen Kondensator in Ihrer Schaltung.
Der von Ihnen ausgewählte Knoten ist nicht der Ausgang des Gleichrichters, sondern der Eingang. Der Ausgang würde normalerweise von der Verbindungsstelle von D1-D2 und D3-D4 genommen werden. Haben Sie die einfache alte 1N4001-Diode für Ihren Gleichrichter ausprobiert?
@Bimpelrekkie 1) Ich brauche diesen Induktor, weil er das Stromversorgungsnetz modelliert, das ich zu simulieren versuche. 2) Wenn ich es entferne, ist das Problem weg, also denke ich, dass Sie Recht haben - es gibt wahrscheinlich eine gewisse Resonanz zwischen dem Kondensator und der Induktivität. Ich dachte einfach nicht, dass dies der Fall ist, weil ich auch versucht habe, verschiedene Induktor- und Kondensator-SPICE-Modelle zu verwenden, und das Ergebnis war dasselbe. Danke, ich werde sehen, wie ich das vermeiden kann.
@JRE Ja, du hast Recht, ich habe mich nur nicht richtig ausgedrückt - ich meinte die Ausgabe der Simulation. Ich werde meinen Beitrag bearbeiten, um klarer zu sein. Ich habe es mit dem guten alten 1N4001 versucht, aber das Problem war auch da.

Antworten (2)

Sie klingeln, wenn die Dioden in Verbindung mit der Leitungsinduktivität abschalten (und beim Sperren mit der Diodenkapazität in Resonanz treten - vielleicht 50 pF oder so). Wenn Sie einen Snubber wie 100 hinzufügen Ω In Reihe mit 47 nF über dem Brückengleichrichtereingang sollte es größtenteils oder vollständig verschwinden. Es ist wahrscheinlich unrealistisch, 200 uH mit einer parallelen Kapazität von Null als Komponente der Leitungsimpedanz zu haben, aber wenn dies Ihr Modell ist, müssen Sie es vielleicht verwenden.

In Audiogeräten werden die Dioden häufig mit einem kleinen Kondensator parallel geschaltet, um zu verhindern, dass sich die EMI als unangenehmes 100-Hz-/120-Hz-Brummen im Ton zeigt.

Das hat mein Problem gelöst, danke! Können Sie mir sagen, wo ich mehr über dieses Phänomen erfahren kann, da ich nicht viele gute Referenzen finden kann?
Versuchen Sie es mit dieser Referenz (Volltext). LC-Resonanz ist natürlich grundlegende Elektronik.
Warum ist die Amplitude nicht in jedem Halbzyklus gleich?
@jy3u4ocy Ausgezeichnete Frage. Es gibt zwei Gründe: Die Schaltung hat den stabilen Zustand nicht erreicht und beginnt mit einem positiven Eingang. Der zweite, wahrscheinlich wichtigere Grund ist, dass der Standardzeitschritt, den der SPICE-Solver verwendet, etwas groß ist, um das MHz-Klingeln in einer Simulation von mehreren zehn Millisekunden zu erfassen. Wenn Sie für 150 ms simulieren und den maximalen Zeitschritt auf 50 oder 100 ns reduzieren, ist das Erscheinungsbild für jede Halbwelle sehr ähnlich.
PS In Situationen wie dieser (mit stark variierenden Zeitskalen) sollten Sie nicht erwarten, dass die Amplitude so hoher Frequenzen überhaupt genau ist, es sei denn, Sie optimieren den Zeitschritt.

Wenn Dioden nach dem Spitzensinus nicht mehr leiten, steigt die Diodenimpedanz schnell an und der L/ESR- oder X/RQ-Faktor steigt bis zum Punkt der sichtbaren Resonanz und verjüngt sich dann, wenn die Energie durch die negative Schwingungsleitung der Dioden absorbiert wird.

Es ist üblich, eine kleine Kapazität Cd über jede Diode hinzuzufügen (zusätzlich zur Eigenkapazität, die bei 0 V maximal ist und sich bei negativer Vorspannung verringert). Dadurch werden Q und SRF nach unten verschoben und die EMI um das Verhältnis Cd/1 mF unterdrückt . (auch bekannt als "Kapazitätstransformator" funktioniert ähnlich wie ein induktiver Transformator nach Impedanzverhältnissen)

Sie finden dies häufig bei den meisten hochwertigen Audio- und TV-Line-Vollbrückengleichrichtern.

Eingang des LTspice-Diodenbrückengleichrichters oszillierend
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