LTspice: uso de los comandos .MEAS y .STEP para calcular la eficiencia

Predecir la eficiencia de una aplicación es vital para evaluar las compensaciones de diseño de una fuente de alimentación conmutada. Se pueden usar dos herramientas útiles, los comandos .step y .meas, para calcular y trazar la eficiencia en un rango de corrientes de carga.

Para evaluar la eficiencia, etiquete claramente su red de voltaje de entrada y salida como EN y AFUERA, respectivamente. Prensa F4 colocar nombres netos. Reemplace su carga resistiva con una fuente de corriente independiente como se muestra a continuación y defina el valor usando una variable global {Yo cargo}. Prensa F2 y tipo carga2 en el cuadro de búsqueda para seleccionar y colocar el componente. Edite el valor del componente haciendo clic derecho en el símbolo e ingrese la variable {Yo cargo}. Tenga en cuenta los nombres de la fuente de voltaje de entrada (V1) y la fuente de corriente de carga (I1).

Los .paso El comando es útil para barrer una variable a través de un rango de valores en una sola ejecución de simulación. La variable puede ser la temperatura, un parámetro del modelo, un parámetro global o en nuestro caso una fuente independiente. Estos pasos se pueden definir como lineales, logarítmicos o como una lista de valores específicos.

Insertar un .paso Comando en su esquema como una directiva SPICE y pase la fuente de corriente independiente de una carga ligera a la carga de corriente máxima y defina los incrementos de paso. (Puedes usar el S tecla de acceso rápido para agregar y colocar una directiva SPICE).

Aquí, pasamos la fuente de corriente independiente, I1de 0.2A a 1.2A en incrementos de 0.1A usando una variable global definida como {Yo cargo}. La directiva param se usa aquí en el comando .step para permitir la creación de esta variable definida por el usuario. Consulte el archivo de ayuda (F1) para obtener más detalles sobre el comando .step y la directiva param.

.paso param Iload .2 1.2 .1

Es importante calcular la eficiencia cuando el circuito está operando en un estado estable. Para asegurarse de esto, simule su circuito y observe cuándo se alcanza el estado estable para todas las condiciones en el comando .step, extendiendo el tiempo de parada de la simulación si es necesario. Utilice esta observación para establecer el "tiempo para comenzar a guardar datos" y el "tiempo de finalización" para abarcar una duración corta dentro del período de estado estable observado. En la declaración .tran a continuación, comenzamos a guardar datos en 2 ms y nos detenemos en 2,1 ms.

.tran 0 2.1m 2m inicio

El comando .meas es útil para medir un rango sobre la abscisa (así como un punto en la abscisa). Agregue las siguientes expresiones como una directiva SPICE para calcular la potencia de entrada promedio (Alfiler), potencia de salida media (Abadejo) y la eficiencia (efectivo). Tenga en cuenta la convención de dirección actual para la fuente de voltaje de entrada, V1, está en el dispositivo, de ahí el signo negativo en el cálculo del Pin. La expresión final calcula la eficiencia utilizando la directiva param para mayor claridad. Ejecute su simulación. Consulte el archivo de ayuda (F1) para obtener más detalles sobre .medida dominio.

.meas Pin PROMEDIO -V(IN)*I(V1)
.meas Pout PROMEDIO V(SALIDA)*I(I1)
.meas Eff param Pout/Pin

Una vez que se complete la simulación, haga clic con el botón derecho en una de las ventanas, seleccione Ver y seleccione Registro de errores de especia (o usar el Control+L tecla de acceso rápido). El registro de errores de Spice contiene puntos de datos para las declaraciones .meas para incluir los cálculos de eficiencia.

Una característica interesante de LTspice es la capacidad de trazar los datos .meas escalonados sobre la abscisa (Yo cargo). Para trazar los datos, haga clic con el botón derecho en el registro de errores y seleccione la opción Trazar datos .meas escalonadoshaga clic derecho en la pantalla en blanco para seleccionar Agregar seguimiento (o usar Ctrl+A) y seleccione efectivo. Esto mostrará el cálculo de eficiencia sobre la corriente de carga escalonada.

Por supuesto, calcular la eficiencia es solo un ejemplo. Los .medida y .paso los comandos se pueden combinar de innumerables otras formas para caracterizar sus diseños de circuitos analógicos.