Wie finde ich den Strom durch die Induktivität, wenn sie mit einer idealen Diode in Reihe geschaltet ist?

Bitte helfen Sie mir bei dieser einfachen Schaltung, die aufgrund unterschiedlicher Ergebnisse aus theoretischer Berechnung und SPICE-Simulation viel Verwirrung stiftet.

Frage : In dieser Schaltung wird der Schalter für die Zeit t = 1 Sek. geschlossen, und dann wird der Schalter geöffnet, und wir müssen nach der Zeit t = 2 Sek., als der Schalter geöffnet wurde, Strom durch Iduktor und Diode finden.

Ich habe es mit V = L * (ΔI / Δt) gelöst, und als ich die Schaltung in LTSPICE simulierte, waren die Ergebnisse völlig anders. Meine Berechnung ergab einen Stromwert nach der Zeit t = 2 Sekunden nach dem Öffnen des Schalters als I = 7 A durch die Induktivität, während in der LTSPICE-Simulation ein Wert von etwa 4 A herauskam.

es ist nur L=1 Henry, tut mir leid, es war vorher ein Tippfehler

Schaltungsbeschreibung: Ideale Induktivität (L=1 Henry), ideale Diode und Widerstand von R=1Ohm.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

DIES IST DAS SIMULATIONSERGEBNIS VON LTSPICE Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ist L1 3H oder 1H? Deine Beschreibung widerspricht dem Schema
Hüten Sie sich vor SPICE-Induktoren, überprüfen Sie, dass kein Standard-R im Modell enthalten ist, aber vor Ihnen verborgen ist.
Würde es Ihnen etwas ausmachen, uns diese Berechnungen zu zeigen, von denen Sie sagen, dass Sie sie gemacht haben? Es ist viel einfacher, auf mögliche Fehler hinzuweisen.
Es ist 1 Henry, sorry, es war ein Tippfehler vor @Frog
Induktor in LTSPICE ist ideal, ich habe bei Google nachgesehen.
Der Induktor in LTSpice ist nicht ideal, es sei denn, Sie machen Rser=0 (Standard ist 1 MOhm).
@Vikas: Sie haben geschrieben: Meine Berechnung ... ergab einen Wert von I = 7A durch die Induktivität ... Der LTSPICE-Simulationswert ergab etwa 4A. Aber das LTSPICE-Diagramm zeigt deutlich 7A zum Zeitpunkt t= 3s. Es gibt also keine Abweichung zwischen Ihrer Berechnung und dem Simulationsergebnis.
@Vikas keine Notwendigkeit, sich zu entschuldigen, es muss nur klar sein, womit wir es zu tun haben
LTSPICE simulation value came out aound 4A.4 A bei etwa t=1,5 s, etwa 5 A bei t=2 s und wie Elec1 betonte , 7 bei 1+2=3 s.

Antworten (2)

Unter Berücksichtigung von L= 3H.

Wenn der Schalter geschlossen ist, lädt der Induktor mit einer Rate von 1 A/s (V/L = 3 V/3H = 1 A/s). Bei 1 Sek. wird die Induktivität also mit 1 A aufgeladen.

Wenn der Schalter losgelassen wird, beginnt der gesamte Induktorstrom (1A) zu R zu fließen, was zu einem Abfall von 1 V führt. Das ist genau die Spannung, die Ihre Diode öffnet, also steigt zu diesem Zeitpunkt der Diodenstrom von Null an. Diese Spannung wird die ganze übrige Zeit angelegt, so dass der R 1A vom Induktorstrom nimmt. Die Induktorstromrate beträgt jetzt 2 V / 3 H = 0,67 A / s, sodass sie nach 2 Sekunden um 1,34 A erhöht wird.

Zusammen mit dem Strom bei t = 1 s beträgt der Induktorstrom 2 s nach dem Loslassen des Schalters 2,34 A. Der Diodenstrom ist aufgrund des konstanten R-Stroms um 1A geringer, also 1,34A.

Entschuldigung für den Tippfehler, der Wert des Induktors beträgt 1 Henry. Aber warum fließt nicht zuerst Strom zur Diode, wenn der Schalter losgelassen wird? Beim Lösen mit L = 1H, (V / L = 3 A / s) und wenn der Schalter losgelassen wird, fließt 3 A Strom durch die Induktivität und macht die Diode in Durchlassrichtung vorgespannt, und 1 Volt erscheint über dem Widerstand, wodurch 1 A durch den Widerstand entsteht. und das Hinzufügen von Strom bei t = 1 s mit dem Strom durch die Induktivität nach 2 s ergibt 7 A. während Spice nur 4 anzeigt. Ich denke, es fügt nicht den vorherigen Strom hinzu? @Michal Podmanický
@Vikas Die Ergebnisse, die Sie hinzugefügt haben, scheinen mir gut zu sein. 3A bei t=1s, 5A bei t=2s, 7A bei t=3s.
Laut Ihrem Kommentar fließt der Strom durch die Diode nur, wenn der Anodenpunkt (ohne angeschlossene Diode) höher als 1 V ist, was der Fall ist, wenn der Widerstandsstrom höher als 1 V / 1 Ohm = 1 A ist.

Es ist ein verrücktes Problem. Es ist nur sinnvoll, wenn V1 ein 3-Volt-Schritt ist, wobei der Schritt bei t = 0 auftritt. Wenn dies der Fall ist und SW1 bei t = 0 schließt, steigt der Strom durch die 3H-Induktivität (wenn es 3H ist) mit 1 Ampere / Sekunde, bis SW1 bei t = 1 öffnet. Dann beträgt die Spannung an L1 2 Volt, wobei die Diode und V2 den Boden (wie gezeichnet) von L1 auf 1 Volt klemmen. Der Strom durch ihn steigt weiter mit der neuen Rate von 2/3 Ampere/s an. R1 geht überhaupt nicht darauf ein. Wenn SW1 öffnet, sieht er einen 1-Volt-Schritt und der Strom durch ihn geht auf 1 Ampere, aber seine Anwesenheit hat keine signifikante Auswirkung auf den Rest der Schaltung. Der Strom von L1 bei t = 1,2,3 Sekunden beträgt 1,1,67,2,33 Ampere. Wenn L1 1H ist, beträgt sein Strom bei 1,2,3 Sekunden 3,5,7 Ampere.

Auf jeden Fall muss es Unterschiede geben zwischen dem, was hier ist, und dem, was Spice gegeben wurde, und dem, was OP analysiert hat.

L ist nur 1 Henry, entschuldigen Sie den Tippfehler. aber würde der Strom durch die Induktivität nach 2 Sekunden nicht 7A betragen? weil ich die gleiche Logik angewendet habe, um die Auswirkung des Widerstands auf die Schaltung nicht zu berücksichtigen. dann mit L=1H nach Loslassen des Schalters, ΔI/Δt = 2A/s und nach 2 Sekunden beträgt der Strom 4A und das Hinzufügen des vorherigen Stroms, dh 3A, ergibt 7A?? @John
@Vikas: Ja. 2 Sekunden nach dem Öffnen des Schalters sind 3 Sekunden nach dem Start, was ich t = 3 Sekunden genannt habe.
Wie finde ich den Strom durch die Induktivität, wenn sie mit einer idealen Diode in Reihe geschaltet ist?
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