Spitzenausgangsstrom eines Vollwellenbrücken-Spitzengleichrichters

Ich versuche, den ersten Abschnitt meiner Stromversorgung zu entwerfen. In diesem Fall gehe ich meine Berechnungen für den Gleichrichterabschnitt durch. Ich simuliere meine Schaltung mit PSpice und während die meisten meiner Berechnungen mit meiner Spice-Simulation übereinstimmen, ist mein berechneter Diodenstrom weit davon entfernt.

Hier ist die Schaltung, die ich entwerfe:

Schaltkreis

Hier ist meine Eingangsspannung (rot, über der Sekundärspule) und meine Ausgangsspannung (grün, über dem Widerstand/Kondensator)

Stromspannung

Alles bisher passt perfekt zu meinen Berechnungen. Nun zu dem Teil, der mich stutzig gemacht hat:

Hier ist mein Diodenstrom (blau), Laststrom (grün) und Kondensatorstrom (rot). Wie Sie sehen können, sagt mir meine Simulation, dass der Gesamtstrom = 540 mA beträgt Ströme

In Ordnung. Ich arbeite mit: Vr = Spitze-zu-Spitze-Welligkeitsspannung = 1 V R = Lastwiderstand = 1 kOhm C = Filter = 270,8 uF Vin (Spitze) = Sekundärspannungsspitze = 24 (sqrt2)

Eingangsspannung

Ausgangsspannung

Ladestrom

Gesamtausgangsstrom

Meine Berechnungen des Spitzenausgangsstroms ergeben 855 mA, während die PSpice-Simulation 540 mA ergibt. Ich verwende die Gleichungen aus dem Sedra/Smith-Buch, das im Abschnitt über Spitzengleichrichter bereitgestellt wird. Gibt es etwas, das ich hier vermisse? Danke!

Was ist der Vr-Term von 1,0?

Antworten (2)

Spice wird ein Dioden-"Modell" verwenden. Dieses Modell enthält wahrscheinlich Dinge wie Erholungszeit und VI-Kurven.

Das Modell kann eine Reihe unterschiedlicher Haltepunkte aufweisen, die die VI-Kurve des realen Geräts widerspiegeln. Werfen Sie einen Blick in das Datenblatt des Gerätes und dort finden Sie die VI-Kennlinien. Der Vorwärtsabfall wird basierend auf dem durch das Gerät fließenden Strom ermittelt und beträgt möglicherweise nicht genau 0,7 V.

Auch die Erholungszeit der Diode kann Auswirkungen auf Ihr Gewürzmodell haben, die in Ihren Gleichungen nicht angezeigt werden. Die Zeit, die die Diode benötigt, um vollständig zu leiten, lässt eine gewisse Ladung zum Kondensator durch, wodurch der Spitzenstrom reduziert wird.

Versuchen Sie, ein perfektes Diodenmodell zu erstellen, das eine vertikale VI-Charakteristik bei 0,7 V und sonst nichts hat, und vergleichen Sie diese Antwort mit Ihren Gleichungen.

Ich würde gerne den theoretischen Wert von 855 mA bei der Dimensionierung der Dioden für den Spitzendurchlassstrom verwenden, da er über der Gewürzsimulation liegt.

Endlich wird das echte Leben wieder anders! Sie haben keinen Kondensator mit einer Genauigkeit von 270,8 uF, ein echter Kondensator hat einen ESR, ein echter Transformator mit Gleichstromwiderstand, echte Komponenten erwärmen sich und ihre Charakteristik ändert sich mit der Temperatur.

Vielen Dank für die Erklärung. Ich werde mir auf jeden Fall die Datenblattgrafiken ansehen!

Ihre Berechnungen sind näher an der Realität als PSpice

IDpeak=ICpeak+ILmax

ILmax bei 85 % Wirkungsgrad der Stromversorgung beträgt etwa 38 mA. Die Zeit bis zum Aufladen des 270,8-μF-Kondensators von Vmin (31,5 V) auf Vmax (32,5 V) beträgt 3,5 ms, was zu einem ICpeak von 825 mA führt. Der IDpeak beträgt also 863 mA.

Danke für den Einblick. Es sieht so aus, als würde ich mit den berechneten Ergebnissen gehen und die Diskrepanz im "realen Leben" in meinem Design notieren. :)
Auf Wunsch kann ich Ihnen eine ausführliche Dokumentation zur Verfügung stellen
Spitzenausgangsstrom eines Vollwellenbrücken-Spitzengleichrichters
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