Clever Geek Handbook

Anatomía de la latitud. 1 parte

En resumen, intentaré enseñar al lector cómo utilizar el último módulo SIM Mixto  del paquete de software  Altium Designer utilizando el ejemplo de razonamiento y análisis de una tecnología útil ... 





PRIMERA PARTE: PWM como resultado de la evolución de Linear Systems.





Grandes ideas y soluciones ingeniosas

En el mundo de la tecnología, existen varios métodos para lograr determinados objetivos, tanto finales como intermedios. Algunas técnicas tienen tanto éxito que se utilizan ampliamente en su nicho y con alta eficiencia. La electrónica no es una excepción, donde se han encontrado y aplicado grandes ideas y soluciones ingeniosas, quizás más que en otros campos de la ingeniería. El ejemplo más claro es el uso de señales (energía) de modulación de ancho de pulso (PWM), que se utiliza en cualquier dispositivo electrónico moderno, ya sea un piloto automático, teléfono inteligente, tableta, computadora portátil, foco LED o incluso un juguete electrónico y ayuda a / resolver económicamente las siguientes tareas:





  1. Conversión de voltaje o corriente para el suministro de energía de circuitos individuales, nodos y bloques de un dispositivo electrónico (estabilización de voltaje de suministro para circuitos, estabilización de corriente para suministro de energía de dispositivos de iluminación basados ​​en LED)





  2. Amplificación altamente económica y eficiente de la potencia de la señal de audio (UMZCH clase D con una eficiencia cercana al 100%)





  3. Control de actuadores tales como válvulas hidráulicas o neumáticas (accionamientos de planos aerodinámicos de alas, timones de aeronaves y misiles, transmisiones automáticas de automóviles, unidades de control de ICE y turbinas, automatización industrial en el sentido más amplio)





  4. Convertir un código digital a un voltaje o valor de corriente proporcional específico (es una alternativa a muchos DAC)





  5. ( ) (, )





, “ ” .





, , .





, 5 2. 10 36. ? , “” 5. , Altium Designer - Mixed Simulation* :





*: Mixed Simulation Guide_SS, , , ,  Simulation Generic Components  Altium Designer.





“Linear regulator” :





, . V2 Ref R1 , Q1 (). V(Load)=5 V(Ref).





R1: , , : 5/2, .. 2,5 , 2.5 .





(Operating Point) : , ,.





: 10-36, , .. V(Load)(V(V1)), : DC Sweep, :





  • DC Sweep V1, , 10-36 0,1:





  • Output Expression / (+Add) , :  





  • V(Load)(V(V1))





: RUN DC Sweep :





En la abscisa - el voltaje de entrada V (V1) En la ordenada - el voltaje en la carga V (Carga) igual a 5 Voltios
- V(V1) - V(Load) 5

- .





. , V1, R1, DC Sweep (+Add) Output Expression V(V1) ,   P(R1) (V(V1)) P(V1)(V(V1)) 2 :





(RUN)  DC Sweep :





10 2 , .. 50%, 36 , , ?, , ! DC Sweep (+Add)  Output Expression , : 





( P(R1) / P(V1) ) V(V1) * 100, 3 :





(RUN) DC Sweep :





. , 50% 14%. , . , .





, , , , , ?





, , ..: 





Rq1 = (Vsource - Load) / IcQ1 (.. Q1 , )





DC Sweep. (+Add) Output Expression : 





Nota: Para mayor comodidad de presentación, la relación 1 / IcQ1 se expresará como (IcQ1) ^ - 1, como resultado, la función se verá así: (Vsorce-Load) * ic (Q1) ^ - 1:
: 1/IcQ1 (IcQ1)^-1, : (Vsorce-Load)*ic(Q1)^-1:

, :





(RUN)  DC Sweep :





Rq1 Q1. : , Rq1 , .. , . , , . Q1 R2 , ( R1):





, :





DC Sweep ( ) :





DC Sweep R2, , 0-100 0,1 (+Add) Output Expression : P(R2) P(R1) R2:





(RUN)  DC Sweep “” , Messages :





, , , , , . , , - , “ ”, , ( !) , ( - ), “ ” . 





R2… , 0 , , 1 , , :





(RUN)  DC Sweep :





… !, . , , , , : Chart Options :





Logarithmic, OK. :





, “ 10 ” ( ), “ 10 ”, .. , 0,1-1 1-10 10-100 ! 





, , , DC Sweep R2 100 .. 10 :





Chart Options , , ! .





. , - R1, - R2. , (.. ) 0 , !. , . , , . 





Es hora de mirar dentro del PWM, por así decirlo, para comprender su anatomía, que consideraremos en la segunda parte de nuestra historia: "Un hilo con una aguja en el tejido de la energía".







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