Howto Stolperfalle Stromrichtung

[Udo]

An unsere (LT)Spice-Knobler:innen.
Ich habe 2 optisch identische Schaltungen angehängt, die sich jedoch unterscheiden.
Es handelt sich um einen PFC-Booster mit dem Mittelwertmodell ccm-dcm2. Letzteres erlaubt eine sehr schnelle Simultion.
Hier geht es aber weniger um die detaillierte Funktion der Schaltung, sondern um eine gemeine Stolperfalle beim Umgang mit LTspice.
Quizfrage: Wer findet den Fehler ? Ich bin gespannt auf Eure Feststellungen. Wenn etwas Zeit vergangen ist, sende ich die Lösung.
Viel Spass.
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Udo

 

[spicer]

Hmm, also ich bin raus. Bin zu blöd dafür
Kriege bei der einen Simulation diese Meldung:



Bei der Anderen:




Wobei die 2te keinen Plot anzeigt.
Ich kann keinen Unterschied in den 2 Schaltungen finden

Wenn ich die asc's vergleiche, sehe ich nur einen Unterschied:

 

[RudiS]

Hallo Udo,

zunächst einmal sind PCF-Booster mehr als böhmische Dörfer für mich - ich habe auf dem Gebiet der Elektronik nie etwas anderes als Audio gemacht. Das nur vorweg...
Ich habe das Archiv runtergeladen, beide Schaltungen mit LTspice geöffnet und mir angesehen, aber noch keine Simulation gestartet. Warum? Du schriebst:

Hier geht es aber weniger um die detaillierte Funktion der Schaltung

Daher vermute ich mal, dass man den Fehler allein durch Überlegung aufspüren kann. Eine Bitte hätte ich noch: könntest Du freundlicherweise die beiden Schaltungen noch einmal hochladen mit dem Unterschied, bei der Spule L1 anstelle von "ind" das Symbol "ind2" zu verwenden? Dafür schon mal vielen Dank.

Gruss

RudiS

 

[Udo]

Hi Spicer und RudiS,

da die Spurensuche offenbar sehr schwierig ist, zeige ich hier die Lösung des Problems.
LTspice ordnet die Stromrichtung für Komponenten wie L,C,R....automatisch zu, ohne dass man dies im Schaltplan erkennen kann.
Im ausgewählten Beispiel ist genau dies der Fall. Die Schaltpläne sind optisch identisch. Und doch gibt es einen Unterschied.
In der Schaltung "Stolperfalle Stromrichtung_2" ist die Drossel L1 gegen die in der Schaltung "Stolperfalle Stromrichtung" um 180° horizontal gedreht.
Dies kollidiert mit der Anweisung in der Hsense (current dependent voltage source), wo der Parameter "I(L1)" ohne Vorzeichen, und damit positiv vorgegeben ist.
Das Problem der nicht zueinander passenden Stromrichtungen führt dazu, dass der Netzstrom in der "Stolperfalle Stromrichtung_2" ca. 4KA, statt ca. 11,8A wie in "Stolperfalle Stromrichtung" wird !!!
Lösung:
1. Stromrichtung durch L1 kontrollieren. Der Strom muss entsprechend dem Rechtspfeil verlaufen, nicht nach links.
2. Deshalb die Drossel L1 in "Stolperfalle Stromrichtung_2" horizontal um 180° drehen, dann stimmt auch die Netzstromamplitude.
Alternativ könnte man in der Hsense-Quelle das Vorzeichen für I(L1) mit einem negativen Vorzeichen versehen. Das wäre dasselbe.
Rudi, Du warst mit "ind" schon auf der richtigen Spur. Ich habe jetzt ind2 verwendet. Das ist aber auch nicht günstig (siehe *).

Noch besser wäre es, wenn die Bauteile L,C,R in der LIB mit z.B. einem Pfeil für die zugeordnete Stromrichtung hinterlegt wären. Dann würde man bei der Bauteileplazierung automatisch auf den richtigen Drehsinn
achten. *) Ein Dot(Punkt) ist bei der Drossel weniger geeignet, da LTspice bei gekoppelten Drosseln (Spulen) automatisch Dots vergibt. Ausserdem ist damit die Stromrichtung noch nicht plausibel erkennbar.
Nun gibt es natürlich Schaltungen, bei denen die Drehrichtung eine untergeordnete Rolle spielt, was nicht bedeutet, dass man generell unaufmerksam sein sollte. Gerade bei Simulationen, bei denen man das
Ergebnis noch nicht kennt, verlässt man sich gerne auf die Simulation und denkt, meine Schaltung taugt nichts. Dabei lag es evtl. nur an der falschen Anordnung der Komponenten.

Ich bin schon oft auf dieses Problem hereingefallen und dachte, es wäre vielleicht erwähnenswert, mal darauf hinzuweisen. Es hat letztendlich nichts mit der PFC-Schaltung zu tun. Das war nur ein Beispiel zur Demo.

Als Anhang die angepassten Files, wobei sich bei der Simulation die *.plt-Plots automatisch öffnen.

Gruss
Udo

 

[spicer]

Das ist ja krass.
Wär ich nie draufgekommen.
Danke

 

[RudiS]

Hallo Udo,

ich hatte die starke Vermutung, dass die Induktivität eine Rolle spielt und wollte mir durch den Punkt beim Symbol "ind2" Klarheit verschaffen. Dass LTspice bei gekoppelten Spulen (z.B Trafo?) Dots automatisch vergibt, wusste ich nicht. Man lernt wirklich nie aus. . .

RudiS

 

[Udo]

Hallo Rudi,

zur Info: Die Dots werden von LTspice dann gesetzt, wenn man den Kopplungsfaktor K Lx Ly...Lz n (n<=1) vergeben hat.
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Udo

 

[RudiS]

Bei Widerständen ist mir oft aufgefallen, dass - je nachdem wie der in die Schaltung eingefügt war - beim Darüberfahren mit dem Mouse-Cursor (Stromzange) ein negativer Wert für den den Widerstand durchfliessenden Strom angezeigt wurde. [Ich hab die Beschriftung halt gern auf einer Seite, wo sie nicht stört und benutze relativ häufig 2 x Ctrl-R.] Habe dem allerdings keine grössere Beachtung geschenkt. [Obwohl, merkwürdig fand ich das schon...]

RudiS