ฉันกำลังพัฒนาวงจรเพื่อทำหน้าที่เป็นโหลดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเครื่องทดสอบกำลังไฟฟ้า คำถามก่อนหน้านี้เกี่ยวกับวิธีการทดสอบวงจรนี้ได้รับคำตอบที่เป็นประโยชน์มากมายและสามารถพบได้ที่นี่: วิธีทดสอบความเสถียรของ op amp . คำถามนี้เกี่ยวกับวิธีตีความการจำลองและผลการทดสอบของฉัน
นี่คือวงจรวงจรเป็นแบบจำลองและทดสอบบนเขียงหั่นขนม:
พล็อตที่ผลิตโดย LTSpice แสดงว่าวงจรค่อนข้างเสถียร มีการเร่งเกิน 1mV ในการเพิ่มขึ้น 5V ที่แก้ไขได้ในรอบเดียว สามารถมองเห็นได้แทบไม่ต้องซูมเลยสักนิด
นี่เป็นช็อตของการทดสอบเดียวกันโดยใช้ขอบเขตบนวงจร breadboarded แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นมีขนาดเล็กมากและระยะเวลานาน แต่การทดสอบจะเหมือนกัน; ป้อนคลื่นสี่เหลี่ยมเข้าไปในอินพุตที่ไม่กลับด้าน (+) ของ op-amp
อย่างที่คุณเห็นมีการพูดเกินจริงอย่างมีนัยสำคัญบางทีอาจเป็น 20% จากนั้นการสลายแบบเอกซ์โปเนนเชียลจะทำให้เกิดความผันผวนอย่างต่อเนื่องในช่วงระยะเวลาของสัญญาณสูงและมีบางส่วน ความสูงของสัญญาณต่ำเป็นเพียงพื้นเสียง (ประมาณ 8mv) นี่เป็นเช่นเดียวกับเมื่อปิดวงจร
นี่คือลักษณะของโครงสร้างของ breadboard:
MOSFET อยู่ที่ด้านบนของฮีทซิงค์เชื่อมต่อด้วยสายสีเหลืองสีแดงและสีดำ ประตูท่อระบายน้ำและแหล่งที่มาตามลำดับ สายสีแดงและสีดำที่นำไปสู่โปรโตบอร์ดขนาดเล็กคือ IN + และ IN- ตามลำดับเชื่อมต่อกับแจ็คกล้วยเขียงขนมปังเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสไฟฟ้าระดับผ่านเขียงหั่นขนม แหล่งพลังงานที่โหลดในการทดสอบคือแบตเตอรี่ตะกั่ว - กรดปิดผนึก (SLA) เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่เสถียรในแหล่งพลังงานเอง จัมเปอร์สีเงินเป็นที่ที่คลื่นสี่เหลี่ยมถูกฉีดจากเครื่องกำเนิดฟังก์ชั่นของฉัน ตัวต้านทานไดโอด ฯลฯ ที่ด้านล่างซ้ายเป็นส่วนหนึ่งของการตั้งค่าระดับโหลดด้วยตนเอง (ใช้โพเทนชิโอมิเตอร์) โหลดวงจรย่อยและไม่ได้เชื่อมต่อ
คำถามหลักของฉันคือ: ทำไม LTSpice ไม่ทำนายความไม่แน่นอนที่สำคัญนี้ มันจะมีประโยชน์จริงๆถ้าทำได้เพราะหลังจากนั้นฉันสามารถจำลองเครือข่ายการชดเชยของฉันได้ เพราะมันทำให้ฉันต้องเสียบค่าต่าง ๆ และทดสอบซ้ำ
สมมติฐานหลักของฉันคือความจุเกตของ IRF540N นั้นไม่ได้เป็นแบบจำลองในแบบจำลอง SPICE และฉันกำลังขับโหลดตัวเก็บประจุแบบ capacitive ~ 2nF ที่ไม่ได้รับการพิจารณา ฉันไม่คิดว่ามันค่อนข้างถูกต้องเพราะฉันเห็นความจุในโมเดล ( http://www.irf.com/product-info/models/SPICE/irf540n.spi ) ที่ดูเหมือนจะเป็นลำดับความสำคัญ
วิธีใดที่ฉันจะได้รับการจำลองเพื่อทำนายความไม่แน่นอนนี้ดังนั้นฉันจึงสามารถปรับค่าเครือข่ายการชดเชยได้ด้วย
รายงานผลการวิจัย:
ตกลงมันกลับกลายเป็นว่ารุ่น LTspice ที่ฉันใช้สำหรับ LM358 op-amp นั้นค่อนข้างเก่าและไม่ซับซ้อนพอที่จะจำลองการตอบสนองความถี่ได้อย่างเหมาะสม การอัปเดตเป็นรุ่นที่ค่อนข้างเร็วโดย National Semi ไม่ได้ทำนายการสั่น แต่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเกินกำหนด 20% ซึ่งทำให้ฉันทำงานได้ ฉันยังเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของพัลส์เพื่อให้ตรงกับการทดสอบเขียงหั่นขนมของฉันซึ่งทำให้มองเห็นได้ง่ายกว่า:
จากคำติชมนั้นฉันเริ่มต้นด้วยวิธีการชดเชยที่แนะนำเป็นเอกฉันท์ซึ่งฉันเชื่อว่าเป็นตัวอย่างของการชดเชยเสาหลัก ฉันไม่แน่ใจว่าตัวต้านทานเกตเป็นส่วนหนึ่งของแผนการชดเชยที่สองหรือไม่ แต่มันก็สำคัญสำหรับฉัน ต่อไปนี้เป็นค่าที่ฉันได้รับหลังจากการทดลองใช้และข้อผิดพลาดในจำนวนพอใช้:
สิ่งนี้ทำให้เกิดรูปแบบของคลื่นที่มีความเสถียรมากถึงแม้ว่าฉันต้องการที่จะเพิ่มขึ้นและลดลงมากขึ้นถ้าฉันทำได้เพื่อทดสอบการตอบสนองความถี่ของแหล่งจ่ายไฟที่ดีกว่าที่ฉันจะทดสอบกับโหลดนี้ ฉันจะทำงานในภายหลัง
จากนั้นฉันก็ใช้ค่าใหม่บน breadboard และดูเถิดและฉันก็ได้สิ่งนี้:
ฉันค่อนข้างแคร์เรื่องนี้ :)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเพื่อให้พอดีกับส่วนประกอบใหม่ฉันได้ทำให้ปรสิตเบเกอร์บอร์ดแย่ลงมากกว่าดีกว่า:
อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จบลงอย่างมีความสุขหวังว่าสิ่งนี้จะช่วยให้ผู้อื่นที่พบเจอในการค้นหา ฉันรู้ว่าฉันขาดสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ฉันทิ้งไว้ให้พยายามโทรหาค่าเหล่านี้โดยการสอดแนมส่วนประกอบที่แตกต่างกันใน breadboard :)