Работа 6_4. Анализ тиристорного широтно-импульсного модулятора

 

Задание. Исследовать зависимость параметров выходного сигнала от уровня постоянной составляющей и амплитуды переменного напряжения входного сигнала.

 

1. Составить следующую принципиальную схему:

 

Для задания параметров входного сигнала использовать директиву .MODEL, которая вводится в текстовом окне. В ней указывается имя типа компонента (здесь выбрано имя VTYPE1), ключевое слово SIN и значения параметров – частоты F=50, амплитуды переменного напряжения A=25 и уровня постоянной составляющей DC=50.

 

 

ЭДС источника постоянного коммутируемого напряжения равна 90 В. Это напряжение ограничено характеристиками тиристора. Для размещения тиристора используется команда меню:

 

Вначале можно установить любой типовой тиристор, а затем на панели настройки параметров компонента заменить текущее значение атрибута FILE на SCR.

Из этого файла считаются следующие значения параметров, определяющие такие технические характеристики тиристора, как максимальный коммутируемый ток, ток во входной цепи, время включения, минимальное напряжение между анодом и катодом, максимальное напряжение в выключенном состоянии, скорость изменения напряжения, время выключения и два коэффициента, корректирующих значения двух последних параметров:

.PARAMETERS(IH=50mA, IGT=40mA, TON=1uS, VTMIN=1V, VDRM=50V, +DVDT=50Meg, TQ=20Us, K1=1, K2=1).

Используемая макромодель тиристора имеет вид:

 

 

2. Выполнить команду меню и задать на панели настройки следующие параметры:

3. Получить результаты моделирования. Определить скважность импульсов тока в цепи нагрузки как отношение периода повторения к их длительности.

 

4. Уменьшить постоянную составляющую входного сигнала DC до 32 В (при А=50 В) и повторить выполнение моделирования.

 

Дополнительное задание. Определить, при каких значениях амплитуды переменного напряжения (параметр A) и уровня постоянной составляющей (параметр DC) ШИМ - модулятор продолжает осуществлять коммутацию тока нагрузки в нормальном режиме. Например, при A=50 и DC=30 В осциллограмма тока нагрузки имеет следующий вид:

Время переключения тиристора резко увеличилось, режим коммутации нарушен.