Tutorial Allegro 2

103Simulacin DIEECS-Universidad de Oviedo

Simulacin, Modelado y Compatibilidad Electromagnticade Sistemas Elctricos y Electrnicos de Potencia

1.- La Simulacin en el Proceso de Diseo2.- El Programa de Simulacin y su Entorno3.- El Proceso de Simulacin4.- Descripcin del Circuito5.- Anlisis de los Resultados de Simulacin6.- Especificacin de la Simulacin:

Tipos de Anlisis Posibles7.- Ejecucin de la Simulacin: Opciones8.- Libreras de Elementos y Atributos9.- Aspectos prcticos10.- Simulacin de Sistemas de Potencia

NDICE DE LA PRESENTACIN



Qu podemos simular?

1.- Elementos ya existentes en LibrerasAsignamos valores a atributos modificables

2.- Elementos que nosotros generamosGenerar o Editar SmboloModificar ModeloGenerar Modelo/Asociar subcircuito

Libreras Smbolos(.olb)

Libreras Modelos(.lib)

Libreras de Elementos: Smbolos + Modelos



Comportamiento Elctrico de los elementos: MODELOS y SUBCIRCUITOSTipos de Modelos (ecuaciones bsicas de partida):Ejemplo:

GASFET() CORE() NPN()CAP() IND() PNP()D() NMOS() LPNP()NJF() PMOS() RES()PJF() ISWITCH() VSWITCH()

Cada funcin tiene varios parmetros identificados con unos nombres determinados (47 en MOSFET)

Modelos



Modelo de un elemento=

Empleo de un Tipo de Modelo (anteriores)+

Asignacin de valores a los parmetros

.MODEL D_MIO D(CJO=0.001fF IS=1E-6)

Los Modelos se definen en libreras .lib y seasignan a los smbolos como un atributo ms

Nombre del modeloSe puede usar como atributo

Tipo de modeloEcuacin empleada

Parmetros asignadosNo es preciso todos, resto por defecto

Modelos (II)



Son MACRO-MODELOS: conjunto de elementos (simples u otros subcircuitos) conectados entre s, con nodos externos de conexin.

Otra manera de describir comportamiento elctrico

LM7815IN OUT

GND

Subcircuitos



Se definen en .lib y su nombre se emplea como atributo de modelo de un elemento

Llamada desde elemento

X [nodos_necesarios*] [opcionales*] [nombre subc.]+[PARAMS: parametro=valor*]

Definicin en .lib

Nodos, parmetrosfunciones y modelos aqu

son locales

Subcircuitos (II)

.SUBCKT [nodo*] [OPTIONAL: nodo=valor*] +[PARAMS: parametro=valor*]

ComponentesModelosSubcircuitos

.ENDS



Ejemplo de definicin: (en Opamp.lib).SUBCKT LM7815C Input Output Groundx1 Input Output Ground x_LM78XX +PARAMS:Av_feedback=550, R1_Value=3060.ENDS

Ventana de atributosdel elemento

Subcircuitos (III)



Resistencias R: valor (puede ser



Lneas de Transmisin T (sin prdidas): impedancia caract.(Z0) y retardo (TD) o frecuencia (f) y longitud de onda (NL) TLOSSY (con prdidas): longitud (LEN), R, L, G y C por unidad de longitud

Transformadores sin ncleo real XFRM_LINEAR (2 devanados): coupling y valor de inductancias L1 y L2 K_LINEAR (hasta 6 devanados): coupling y referencia de bobinas, no valor. En el esquema deben aparecer las bobinas con su inductancia

Elementos de Libreras Existentes: Pasivos (II)

Librera Analog



Transformadores con ncleo real(modelo de Jiles-Atherton para ncleos)

XFRM_NONLINEAR (2 devanados): coupling y nmero de vueltas (no valor de inductancias) KBREAK (de 1 hasta 6 dev.): coupling y referencias en las bobinas, valor=vueltas. Se puede editar o asignar un modelo de ncleo.

En la librera MAGNETIC.OLB existen smbolos para modelos de ncleos reales (Philips)

Se puede especificar un solo devanado y simular una bobina con ncleo real

Se pueden ver las variables B y H en el material

Elementos de Libreras Existentes: Pasivos (III)

Librera Breakout



Para alimentacin, estmulos y medidaLibreras Source.olb y Sourcestm.olb:

VDC/IDC: slo DC VAC/IAC: anlisis AC VEXP/IEXP: exponencial (en t) VPULSE/IPULSE: pulsatoria VPWL/IPWL: definida por puntos VPWL_ENH/IPWL_ENH: por puntos y peridica VPWL_F_RE_N_TIMES/IPWL_F_RE_N_TIMES: por puntos, se repite N veces, desde fichero VPWL_F_RE_FOREVER/IPWL_F_RE_FOREVER: por puntos, peridica, desde fichero

Libreras Existentes: Fuentes Indep. de V e I

Librera Source



Para alimentacin, estmulos y medidaLibreras Source.olb y Sourcestm.olb:

VPWL_FILE/IPWL_FILE: por puntos desde fichero VPWL_RE_N_TIMES/IPWL_RE_N_TIMES: por puntos, se repite N veces VPWL_RE_FOREVER/IPWL_RE_FOREVER: por puntos, peridica VSFFM/ISFFM: modulada en frecuencia VSIN/ISIN: senoidal VSTIM/ISTIM: mediante editor de estmulos

Libreras Existentes: Fuentes Indep. de V e I

Libreras Source Sourcestm



Fuentes bsicas con relacin lineal y polinmica E: de tensin controlada por tensin (EPOLY) F: de corriente controlada por corriente (FPOLY) G: de corriente controlada por tensin (GPOLY) H: de tensin controlada por corriente (HPOLY)

Fuentes dependientes de dos entradas ESUM/GSUM: V/I suma de tensiones de entrada EMULT/GMULT: V/I producto de tensiones de entrada

Libreras Existentes: Fuentes Controladas

Librera Analog

Librera ABM



Fuentes de propsito general: dependencia de cualquier expresin de V/I en el circuito

E/GVALUE: relacin instantnea, especificar expresin puede intervenir el tiempo (time)

E/GTABLE: se evala una expresin y ese es valor de entrada a tabla de puntos que define la V I de salida

E/GLAPLACE: relacin salida/expresin con transformada de Laplace

E/GFREQ: relacin salida/expresin por una tabla que define comportamiento en frecuencia

Libreras Existentes: Fuentes Controladas (II)

Librera ABM



Bloques de Sistemas de Control(slo un pin en E y S, tensiones referidas a masa)Simulacin de SISTEMAS FSICOS con un diagrama de bloques dado (ABM.olbModelos de Comportamiento Analgico)

ABM, ABM1, ABM2, ABM3: relacin instantnea, con 0,1, 2 3 entradas (salida tensin) ABM/I, ABM1/I, ABM2/I, ABM3/I: rel. instantnea, con 0,1,2 3 entradas (salida corriente) TABLE: tabla de relacin instantnea FTABLE: tabla de relacin en dominio de frecuencia LAPLACE: relacin con transformada de Laplace

Libreras Existentes: Fuentes Controladas (III)

Librera ABM



Bloques de Sistemas de Control (continuacin)Operadores

CONST: constante SUM: suma MULT: multiplicacin de dos entradas GAIN: multiplicacin por una constante DIFF: diferencia de dos tensiones

Limitadores LIMIT: recorta la entrada que salga de rango GLIMIT: multiplicacin por cte. y recorte SOFTLIM: recorte suavizado segn funcin

Filtros de Chebyshev LOPASS: paso bajo HIPASS: paso alto BANDPASS: paso banda BANDREJ: rechazo banda

Libreras Existentes: Fuentes Controladas (IV)

Librera ABM



Bloques de Sistemas de Control (continuacin)Operadores diferenciales

INTEG: integracin de la entradaDIFFER: derivada de la entrada

Funciones matemticasABS: mdulo SQRT: raz cuadradaPWR: entrada|potencia| PWRS: entradapotenciaLOG: log. base e LOG10: log.decimalEXP: eentrada SIN: senoCOS: coseno TAN: tangenteATAN: arcotangente

Libreras Existentes: Fuentes Controladas (V)

Librera ABM



Abiertos o cerrados dependiendo de V o I

SBREAK: controlado por tensin de entrada: Si mayor de VON cerrado y R=RON Si menor de VOFF abierto y R=ROFF

WBREAK: controlado por corriente circulante por la entrada.

Si mayor de ION cerrado y R=RON Si menor de IOFF abierto y R=ROFF

Todos esos valores son parmetros del modelo quese deben asignar. Si no, se dan valores por defecto

Libreras Existentes: Interruptores Controlados

Librera Breakout



DIODOS: por referenciaDIODE.OLB, EDIODE.OLB,...

TRANSISTORES BIPOLARES: por referenciaBIPOLAR.OLB, EBIPOLAR.OLB, PWRBJT.OLB,...

TRANSISTORES FET DE UNIN: por referenciaJFET.OLB, JJFET.OLB,...

TRANSISTORES MOSFET: por referenciaPWRMOS.OLB, JPWRMOS.OLB, NE_MOS.OLB,...

Libreras Existentes: Semiconductores



Ampl.Operacionales y Comparadores:ADV_LIN.OLB, ANLG_DEV.OLB, BURR_BRN.OLB...

Optoacopladores:OPTO.OLB, EBIPOLAR.OLB, PWRBJT.OLB,...

Reguladores lineales: OPAMP.OLB,...

Sensores de efecto Hall:FWBELL.OLB

Multiplicadores Analgicos:ANLG_DEV.OLB

Matrices de Transistores:ELANTEC.OLB, HARRIS.OLB,...

Libreras Existentes: Otros Semiconductores



Librera FILTSUB.OLB Filtros Activos y PasivosLibrera MIX_MISC.OLB Rels: BOUNCE, NO_BOUNCE, RELAY_SPDT,...Librera ANL_MISC.OLB Impedancia/Admitancia controlada por tensin:

ZX: impedancia controladaYX: admitancia controlada

Interruptores de una transicin:SW_TCLOSE: cierran en un instante t dadoSW_TOPEN: abren en un instante t dado

C.I. de uso comn: 555

Libreras Existentes: variados



Cmo Generar Nuevos Elementos

COMPONENTES Y SMBOLOS

- Editor de Librerasde Smbolos (PartsEditor)

MODELOS-Editor de Modelos (incluye Parts)

-Generacin grficade subcircuitos

Y si no est el elemento que necesito?



Utilidad interesante en el grupo de programasde OrCAD.

Permite trabajar con libreras de modelos (.lib)

Escribir modelos, subcircuitos, aadir parmetros

Extraer parmetros del modelo Spice a partir de las caractersticas de catlogo del elemento (Utilidad Parts de versiones anteriores)

Crear automticamente una librera de smbolos (.olb) a partir de una librera de modelos (.lib)

Comprobar las curvas de un modelo

El Editor de ModelosModeled.exe



Globalmente: para el elemento en cualquier esquema si se accede directamente desde el Editor de Smbolos (Modeled.exe)

Generando modelos: El Editor de Modelos

Modeled.exe

Permite cambiar el modelo de un componente

Localmente: slo para el elemento de ese esquemasi se accede desde el Capture: Edit -> Pspice Model

Incluye la posibilidad de:- Cambiar, copiar, y borrar modelos- Editar el modelo con un editor de texto- Extraer los parmetros de las curvas caractersticas y visualizar dichas caractersticas - Crear libreras de smbolos



Si entramos desde el Editor de Esquemas- Se hace una copia del modelo en una librera local cuyo nombre es nombre_del_proyecto.lib- Si esa librera no existe, se crea automticamente- Esa librera se configurar automticamente en los Perfiles de simulacin como local (Simulation Settings -> Libraries)

Generando Modelos: El Editor de Modelos (II)

MODELOS DESCRIPCIN O CURVAS DEL MODELO

-AKO (A Kind Of) son modelos generados a partir de otros cambiando algn parmetro



Generacin automtica de modelo:Model -> New. Seleccionar el tipo de componente y ajustar curvas. View -> Normal/Model Text cambia la vista de curvas a modelo

Generando Modelos: El Editor de Modelos (III)

CURVAS DEL MODELO

PARMETROS DEL MODELO



No es aconsejable cambiar los modelos de las libreras originales.

Pero, qu hago si no tengo el elemento?.

SUGERENCIAS

Generando Modelos: El Editor de Modelos (IV)

a).- Utilizar smbolos con modelos abiertos (limpios)como los de breakout.olb

b).- Generar libreras de smbolos propias con nuevos nombres



Idea: convertir un esquema con entradas y salidas en una definicin de subcircuito (.SUBCKT.....) que se puede incluir en una librera .lib

Pasos:1.- Editar el subcircuito2.- Colocar puertos de interfaz (Hierarchical Ports), y asignarles nombres diferentes3.- Salvar el fichero del esquema4.- Desde el Project Manager, seleccionar el esquema con el subcircuito5.- Ejecutar Tools > Create Netlist

Generar nuevos elementos mediante Subcircuitos



Pasos (continuacin):6.- Seleccionar la pestaa Pspice7.- Marcar la casilla Create SubCircuit Format Netlist8.- Asignar el nombre de la librera en que se guardar el subcircuito (.lib)

Generar nuevos elementos mediante Subcircuitos (II)

9.- Si se desea, se puede retocar el circuito desde el editor de modelos, aadiendo parmetros, por ejemplo



Se sita el subcircuito definido en una libreraaccesible (.lib) o como fichero de inclusin (.inc)

El nombre del subcircuito ya puede ser usado comomodelo para un nuevo smbolo

Se puede retocar la definicin de subcircuitomediante un editor de texto o el propio editor de modelos

Uso de Subcircuitos



Qu podemos hacer?

Crear y/o modificar Componentes y smbolosDibujar el componente Editar nombre y nmero de pines

Aadir y definir atributosDefinir otros atributos no relacionadoscon la simulacin como el encapsulado

Se puede lanzar:- Abriendo un fichero .olb- Desde el Project Manager: File -> New/Open -> Library- Desde Capture: Seleccionar elemento: Edit -> Part

Generando Componentes (Parts): Part Editor



Componente o smbolo en el editorEl Editor de Componentes (II)

Nombre librera:Nombre elemento

Smbolo: dibujo del elemento

Pines de conexin

PartProperties

Cuerpo (Body Outline)



El Editor de Componentes (III)Creacin de un nuevo componente/ smbolo:

Botn derecho

Part: componente Smbolo: masa, ports,etc

NombreReferenciaEncapsulado

Partes por CI

Tipo

Permite enlazar modelos

Alias (otros nombres)



Pasos a seguir:1.- Ajustar el tamao del cuerpo (rea de dibujo)2.- Dibujar el cuerpo del componente: Place-> (Formas grficas)4.- Situar los pines Place->Pin o Pin Array5.- Definir los atributos del elemento (Properties): Options->PartProperties

Por defecto, aparecen: Name (nombre del componente), Part Reference (referencia), Value (valor), y otros relacionados con los pines y la implementacinImportante: El atributo PSpiceTemplate es una plantilla de sustitucin en la netlist, que enlaza con otros atributos de acuerdo con unas reglas, permitiendo el enlace con el simuladorY, finalmente:6.- Guardar los cambios (File -> Save)

El Editor de Componentes (IV)



Conjunto de nombres y valores asignados a unsmbolo de una librera.-Asociados a Pspice-Asociados a otras utilidades, p.e. encapsulados

ATRIBUTO CLAVE PSPICE: PspiceTemplate

Atributos de un Elemento (User Properties)



- PSpiceTemplate define la lnea que aparece en la lista de conexiones (Netlist) que precisa Pspice para ejecutar la simulacin

- Enlaza el resto de atributos del elemento para que aparezcan en el fichero .net de manera que puedan ser interpretados por PSpice

- La plantilla depende del tipo de elemento, es muy importante respetar la sintxis adecuada. La letra inicial de la lnea identifica el elemento

- Aparecen: referencia, nodos, valores, nombres de modelos, cond.iniciales, funciones,...

Atributo PSpiceTemplate (Plantilla de Pspice)



Caracteres especiales que preceden a los atributos

"@", "?", "#", "&, "~ y normas de sustitucin y enlace@ se sustituye por y error si no hay identificador de atributo

o si no hay un valor asignado.& se sustituye por si est definido?s...s se sustituye por el texto entre s...s si est definido#s...s idem pero elimina el resto de TEMPLATE si est indefinido~s...s se sustituye por el texto entre s...s si est indefinido

Atributo PSpiceTemplate (II)



los condicionales anteriores pueden tener su alternativa (else)

?s..ss..s se sustituye por el texto entre s...s si est definido, si no se sustituye por la segunda parte~s...s se sustituye por el texto entre s...s si est indefinido, si no por el segundo texto

NOTA: s es cualquier carcter no regular (distinto de alfanumricos, $ y _ )

Atributo PSpiceTemplate (II)



Caracteres especiales:

^ sustitucin por el camino jerrquico del dispositivo se enlazan con _ (underscore)

/n nueva lnea

% precede a los pines del componente, deben tener el mismo nombre que el asignado en el editor de smbolos

Atributo PSpiceTemplate (III)



Pasivos

Resistencia (R)R [] Condensador (C)C [nombre modelo] [IC=]Bobina (L)L [nombre modelo] [IC=]

Declaracin de Dispositivos: Plantillas



Pasivos

Lnea de Transmisin (T)T

+Transformador (K), sin modelo de ncleoK L



Fuentes Controladas

De Tensin controlada (E)E

Formas de modelar el comportamiento analgico adicionales son: VALUE, TABLE, LAPLACE, FREQ, y CHEBYSHEVDe Corriente controlada (G)F

Formas de modelar el comportamiento analgico adicionales son: VALUE, TABLE, LAPLACE, FREQ, y CHEBYSHEV

Declaracin de Dispositivos: Plantillas (III)



Interruptores Controlados

Por Tensin (S)S

Por Corriente (W)W

Declaracin de Dispositivos: Plantillas (IV)



Semiconductores

Diodo (D)D [valor del rea]JFET (J)J [valor del rea]MOSFET (M)M

+[Parmetros del modelo comn]Transistor Bipolar (Q)Q+[Sustrato][Valor de area]

SubcircuitosX [nodos] [PARAMS:]

Declaracin de Dispositivos: Plantillas (V)



1.- Se abre una librera de smbolos existente File > Open(aparecen todos los elementos)

o se crea una nueva librera de smbolosFile > New

2.- Se puede tomar un smbolo existente como partida > doble click y editarlo o crear uno nuevo: New part

Entramos en el Editor de Smbolos

Resumen: cmo crear un Modelo con Plantilla Pspice (PSpiceTemplate)



Se le asigna modelo Pspice (PSpice Model) y nombre de modelo

3.- Se deben adjuntar propiedades de modeloActivar Attach ImplementationPara acceder ms tarde: Options > Package properties

OJO!Nombre

de modeloSpice




4.- Se abre ventana de definicin de propiedades (Options -> Part Properties)

5.- Salvar el elemento y cerrar el Editor


Se definen los atributosque se deseen. PSpiceTemplate enlaza con el resto con los caracteres y normas conocidas



Punto de partida: un modelo o subcircuito contenido en una librera de smbolos (.lib, .inc,.mod, etc)

Generar directamente un componente para un modelo o subcircuito

Abrir el editor de modelos

Seleccionar File -> Create Capture PartsSeleccionar la librera origen y la librera (.olb) destino en la que guardar los componentes creados








- Mayores problemas al principio de la simulacin: slo se conoce un punto de convergencia (bias point).Si se usan condiciones iniciales puede que no haya convergencia al principio

- No emplear grandes valores de C y L

- Los tiempos de conmutacin no deben ser nulos variaciones bruscas que obligan a reducir el time step.Es aconsejable introducir snubbers R-C o capacidades parsitas en paralelo con diodos, SCRs, interruptores,...

- Emplear valores pequeos (pero no nulos) para tiempos de subida y bajada en fuentes tipo pulsatorio

Problemas de Convergencia: Consejos prcticos



- Para bobinas, situar una resistencia en paralelo para limitar su ancho de banda (sino infinito) y comportamiento en alta frecuencia. Picos en interruptores de conmutacin elevados. (Resistencia serie sirve para reflejar prdidas en DC pero no limita ancho de banda)

- Para C, situar una resistencia en serie por similar motivo

- Situar R grande en paralelo con elementos que dan problemas de convergencia (pistas del fichero .out: These voltages failed to converge...)- Aumentar tolerancias de clculos: ABSTOL=1u, GMIN=1u, ITL1=400, ITL4=100 RELTOL=1%=0.01

Intento 1Intento 2

Problemas de Convergencia: Consejos prcticos (II)



Se puede configurar el Post-procesador grfico, mediante los perfiles de simulacin:

Control de la Simulacin: Salidas y Resultados

- Cundo y cmo arranca (Probe)- Qu datos se almacenan en el fichero .dat- En qu formato se almacenan dichos datos

Situa marcadores en los puntos que interese del circuito (antes o despus de ejecutar la simulacin)

Pspice -> Markers



Se pueden volcar resultados al fichero (.out)Pseudocomponentes en Special.olb:

IPRINT: tabla de valores de corrienteIPLOT:tabla y representa grficamente i con *VPLOT1:tabla y representa tensin en un puntoVPLOT2: tabla y representa tensin entre 2 puntosVPRINT1: tabla de tensiones en un punto VPRINT2: tabla de tensiones entre 2 puntosWATCH1: muestra resultados y para simulacin sivariable sale de rango

Control de Simulacin: Salidas y Resultados (II)



Llamada al Simulador, acciones:- Verificacin de Reglas Elctricas (ERC)- Generacin de la Netlist- Generacin del Conjunto de Ficheros del Circuito- Ejecucin, ventana de estado de simulacin Pspice- Activacin de Pspice A/D Probe, si estaba as configurado

Desde Capture: Pspice -> Run

Desde fuera de Capture:1.-Seleccionar y activar programa Pspice A/D2.-Activar ventana File/Open y seleccionar un fichero .cir o .sim

Ejecucin de la Simulacin



Ejecucin por lotes de varias simulaciones:

-Reuniendo varias descripciones de circuitos en un solo fichero de extensin .cir (es de texto). Cada circuito se inicia con una lnea de comentario y finaliza con una lnea .END

-Mediante la cola de simulacin (Simulation Queue), accesible en Pspice A/D en View -> Simulation Queue, y especificando varios ficheros de circuito (.cir o.sim)

Ejecucin de la Simulacin (II)

- Se ejecutan secuencialmente y se van generando los ficheros de resultados (.dat)

Permite un control completo de los ficheros a simular.








Empleo de Modelos Promediados para convertidores conmutados

Diseo de lazos de regulacin para convertidores conmutados

Libreras de Elementos de Potencia

10.-Simulacin de Sistemas Electrnicos de Potencia



Objetivos:

Identificar un bloque comn no lineal en los convertidores conmutados

Representar ese bloque por medio de un transformador ideal promediado ciclo a ciclo

Sustituir en las simulaciones el bloque no lineal por el transformador ideal

Modelos Promediados para convertidores conmutados



Ventajas de los modelos promediados:

Tiempos de simulacin muy inferiores

El sistema es ahora lineal, se puede obtener la respuesta dinmica y se puede realizar el anlisis en el dominio de la frecuencia, para el diseo de la realimentacin p.e.

Pspice puede simular convertidores conmutados con modelos reales

Modelos Promediados para conv.conmutados (II)



MCC (modo de conduccin continuo) = Interruptor de 2 posiciones

Buck

Boost

Buck/boost

Modelos Promediados: Bloque comn no lineal



A un lado tensin (vvp)y a otro corriente (icp)con evolucin continua

vvp

ivp

vcp

icp

Arriba en ON, abajo en OFF Funcin q(t): q=1 arribaq=0 abajo

(t)q(t)(t)i(t)vq(t)(t)v

cpvp

vpcp

i==

Var.dependientes Var.independientes

vvp

icp

Modelo Promediado (I)



Promediemos +== Tttk kk dttqTdtq )(1)(Valor del duty en intervalo k

La frecuencia de variacin de la salida es mucho menor que la frecuencia de conmutacin (1 2 rdenes de magnitud)

)(tddk )()()(

)()(

titdti

Vintdtv

cpvp

cp

==

Deduccin geomtrica

Adems hay igualdad de potencias de entrada y salida

Modelo Promediado (II)



A qu responde entonces el modelo?:Es un transformador ideal de relacin 1/d(t)

vvp vcp

icpivp

1:d(t)Cmo est implementado en Pspice?

Tensin Corriente

ComnDuty

Modelo Promediado (III)



Ahora Interruptor de 3 posiciones:

vvp

ivp

vcp

icpTrans.: on diodo: offTrans.: off diodo: onTrans.: off diodo: off

Nuevo modelo con ms fuentes dependientes de v e i en el circuito

NOTA:Debemos conocer a priori en qu situacin vamos a encontrarnosaunque en gran seal podra pasar por transitorios de ambosExiste modelo con condicionales que permite trabajar en ambas situaciones en funcin de las condiciones internas que se den en el circuito

Modelo Promediado: Modo de Conduccin discontinuo



Librera SWIT_RAV.OLB: Smbolos con modelos promediado para CCM, DCM con control modo tensin o modo corriente (subcircuitos en .lib)Libreras PE_LIB.OLB (prof. Ned Mohan) para OrCAD 9.0

Ejemplo: VMLSCCMmodo tensin y CCM

Parmetros a asignar:

RMPHITE: altura de rampadel diente de sierra de comp.

VALLEYV: valor inicial del dientede sierra

Control duty

Terminalde disp.activo

Terminalde disp.pasivo

Comn

Modelos Promediados



Simulacin completa

Con modelo promediado

Modelos Promediados para conv.conmutados



Pasos:

Linealizar el sistema por medio de modelos promediados en torno al punto de trabajo

Disear el regulador usando la teora de control para sistemas lineales

Comprobar la respuesta del sistema con simulaciones

Diseo de lazos de regulacin para convertidores conmutados



Amplificadorde Error

Gc(s)

Mod. PWM1/Vr

Et. de Potenciay CargaGvd(s)

Diseo?

+

-

^drefoV ,

^ ^oV

^cV

Nos fijamos en la funcin de transferencia en cadena abierta

Gabierta(s)=Gc(s)*Gvd(s)*1/Vr

No hay que deducirla matemticamente

Cmo debe ser para que la cadena abierta sea la adecuadacon las especificaciones

Diseo de Lazos de Regulacin (III)



Criterios frecuenciales para cadena abierta:

Polo en el origen para error nulo en permanente

Frecuencia de corte a 0 dB por debajo de 0.1 veces la frecuencia de conmutacin(A mayor ancho de banda ms rapidez pero mayorsusceptibilidad al ruido)

Margen de fase entre 45 y 60(A mayor margen de fase menor sobreoscilacinen la salida ante escalones)

Diseo de Lazos de Regulacin (IV)



Pasos a dar con PSpice:1.- Representar la funcin de transferencia de la etapade potencia, en pto.de trabajo y con variacin en dutyde pequea seal

Nivel parafijar pto.defuncionamiento

Diseo de Lazos de Regulacin (V)



2.- Elegir la funcin de transferencia del regulador ycalcular valores, luego incluirla en la cadena abiertaverificando que cumple especificaciones

F.deT. del regulador

Valores del regulador

Pasos a dar con Pspice (II):



Librera PE_LIB.OLB: Primera aproximacin con elementos tericos

Diodos, interruptores controlados y SCRs

Transformadores

Convertidores CC/CC aislados

Controladores

Librera para Sistemas de Potencia

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