Hallo Zusammen, ich versuche gerade einen Schwingkreis in LT zu simulieren. Die Werte sind R=2 Ohm L=465,2 uh und C=45 pF. Die errechnete Resonanzfrequenz liegt bei 1,1 MHz. Bei Resonanzfrequenz sollte sich der Strom der Gesamtschaltung doch wie folgt berechnen. I=U/R In meinem Fall wären das I=5,8 V/2 Ohm = 2,9 A. In diesem Fall wäre dies der Peakstrom. Die Blindwiderstände kompensieren sich ja gegenseitig. Ich habe versucht mit diesen Parametern eine Simulation aufzubauen, jedoch verhält sich die Schaltung anders als gedacht. Die Spannung über L und C müsste sich im Reihenschwingkreis komplett kompensieren. Dies passiert in meiner Simulation leider nicht. Logischerweise stellt sich hier auch nicht der gewünschte Strom ein, weil sich eben nicht die Blindanteile wegkompensieren. Mach in der Simulation etwas falsch? Habt Ihr vielleicht Ideen oder Anregungen?
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Nein der Strom berechnet sich auch bei Resonanzfrequenz nicht so. Denk noch mal gründlich darüber nach und überlege dir, dass die Induktivität ein reaktives Element ist.
Die Blindwiderstände des Kondensators und der Induktivität heben sich doch bei Resonanz auf. Somit wird der Strom doch nur durch den Widerstand limitiert oder sehe ich das komplett falsch ?
Dein Schwingkreis hat eine extrem hohe Betriebsgüte, da reicht schon eine kleine Verstimmung damit das nicht mehr klappt. Zudem legt Ltspice glaube ich jeden Knoten über paar GOhm an GND, und am Kondensator stellen sich Spannungen von mehreren 100V-kV ein, das wirkt da schon dämpfend. Nimm mal 4.652µH und 4.5nF und mach einen AC Sweep um die exakte Resonanz zu finden, dann bist du schon viel näher am erwarteten Ergebnis. Gruß, Christian
Danke für deine Antwort. ich habe es mit deinen Werten ausprobiert und die Relationen passen schon besser. Die Spannung über L und C ist nun deutlich kleiner, zwar noch nicht null, wie es theoretisch ja sein sollte. Trotzdem wäre meine Frage jetzt, ob es eine Möglichkeit gibt auch mit den Ursprungswerten eine solche Simulation zu bekommen. Gibt es eine Möglichkeit diese Widerstände die LT automatische setzt, nicht zu setzen ?
Setze den Serienwiderstand von L auf 0 (statt auf 0.1), die Frequenz der Spannungsquelle auf die Resonanzfrequenz 1100003.3853223666 Hz, die Simulationsdauer auf 10 ms und den maximalen Zeitschritt der Transientenanalyse auf 1 ns. Dann kommen 2,854 A heraus. Das ist etwas weniger als die erwarteten 2,900 A, was aber damit zusammenhängen könnte, dass sich die Schaltung in einem extremen Zustand befindet, denn die Spitzenspannung an L und C beträgt laut Simulation 9175 V (korrekt wären 9324 V). Auf Grund dieser hohen Spannung ist die Spannung über L und C auf Grund von kleinen Rechenungenauigkeiten nicht exakt 0, sondern etwa 0,1 V. Daraus resultiert der Strom von (5,8V - 0,1)V / 2Ω = 2,85A. Vielleicht kann man das mit einer weiteren Änderung der Parameter noch etwas verbessern, aber ich würde mich angesichts der Realitätsferne der Schaltung mit dem jetzigen Ergebnis zufriedengeben ;-)
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Thomas schrieb: > Die Spannung über L und C ist nun deutlich kleiner, zwar > noch nicht null, wie es theoretisch ja sein sollte. Dann schau dir mal die Parameter von L1 und C1 an: - L1 hat einen Serienwiderstand von 0,1Ω - C1 hat einen Serienwiderstand von 10mΩ. Also kann die Spannung nicht 0 sein ;-)
Dietrich L. schrieb: > - C1 hat einen Serienwiderstand von 10mΩ. Stimmt, das habe ich übersehen. Dann sind wir jetzt schon bei 2,868 A.
Thomas schrieb: > Mach in der Simulation etwas falsch? Noch ein Tipp: Deine graphische Darstellung des Signalverlaufs bringt dir mit dieser Skalierung recht wenig. Wenn du die Phasenbeziehung des Stromes sehen möchtest, betrachtest du besser nur wenige Schwingungen.
... etwas Unterstützung für LTspice von helmut Beitrag "Schwingkreis Einschwingverhalten" Beitrag "Re: Suche ein einfaches Simulationsprogramm für eine RLC-Schaltung" für die Simulation :-) Beitrag "Re: Parallelschwingkreis in LTSpice liefert falsche Werte (Genauigkeit)" und zum Schluß die Ortskurve :-) Beitrag "Impedanz Grundlagen" Beitrag "Re: Ortskurve mit LTspice" Beitrag "Re: Ortskurven zeichnen" ... :-)
Ich hätte da doch nochmal eine Frage bzgl. der Einschwingdauer. Wie kann ich diese noch verringern. Ich möchte das sich in der Simulation möglichst schnell der eingeschwungene Zustand einstellt. Gibt es hier Möglichkeiten?
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Thomas schrieb: > Ich hätte da doch nochmal eine Frage bzgl. der Einschwingdauer. Wie kann > ich diese noch verringern. Ich möchte das sich in der Simulation > möglichst schnell der eingeschwungene Zustand einstellt. Eine allgemeingültigen Weg gibt es dafür nicht, deswegen mach man ja die Simulation. Im konkreten Fall weiß man aber, dass im eingeschwungenen Zustand der Spitzenstrom 5,8V / 2Ω = 2,9A ist und der Strom in Phase mit der Eingangsspannung liegt. Also verschiebt man das Eingangssignal um 90°, so dass bei t = 0 die Spitzenspannung anliegt, setzt die "Initial Condition" (IC) auf 2,9A und lässt die Simulation mit "Skip initial operating point solution" laufen. Auch wenn man den Anfangszustand nur näherungsweise kennt, reduziert das immer noch die Einschwingzeit, nur nicht so stark.
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unter .tran unterster Punkt :-) im übrigen kann man noch "Initial Condition".ic verweden https://www.youtube.com/watch?v=AJreMIWQpMY und falls mit Parametern gearbeitet werden soll :-) Beitrag "Re: Resonanz Frequenz einer Impedanz"
Carlo schrieb: > im übrigen kann man noch "Initial Condition".ic verweden > https://www.youtube.com/watch?v=AJreMIWQpMY Alternativ kannst du auch mit Strg-rechteMaustaste auf die Spule klicken und in dem sich öffnenden "Attribute Editor" einen Eintrag "IC=2.9" vornehmen. Mit einem Kreuz in der Spalte "Vis" wird dieser Eintrag auch im Schaltplan angezeigt (allerdings direkt auf der Spule, so dass man ihn erst noch verschieben muss).
Hallo Zusammen, erstaml Danke für eure Antworten die haben mir sehr geholfen. Habe aber gerade das Problem das sich mit IC in meiner Simulation der Anfangsstrom nicht einstellen lässt. Die Datei ist im Anhang. Schonmal Danke im Voraus
Du hast für beide Spulen eine IC vorgegeben. Damit ist das System überbestimmt, und Spice versucht, es beiden Vorgaben möglichst recht zu machen. Da die Ströme entgegengesetzt gleich groß sind, wird der Strom für beide Spulen auf 0 gesetzt. Folgende Möglichkeiten hast du, um das Problem zu beheben: 1. Lass die IC für eine der bedien Spulen weg (empfohlen). Dann ist das System nicht mehr überbestimmt. 2. Ändere für eine der beiden Spulen das Vorzeichen des Stroms. 3. Drehe eine der beiden Spulen um.
Thomas schrieb: > Die Blindwiderstände des Kondensators und der Induktivität heben > sich doch bei Resonanz auf. Somit wird der Strom doch nur durch den > Widerstand limitiert oder sehe ich das komplett falsch ? Xl = Xc aber nicht 0!
Danke für deine Antwort. Leider funktioniert das in der endgültigen Aplikation mit dem IC bei mir nicht. Ich habe hier ein HF Signale was über einen Übertrager mit auf eine DC gekoppelt wird. Diese Überlagerungen aus beiden Spannungen soll über den LC gleid anliegen. Leider kriege ich das mit dem IC nicht hin.
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Thomas schrieb: > jedoch verhält sich die Schaltung anders als gedacht. Die Spannung über > L und C müsste sich im Reihenschwingkreis komplett kompensieren. > Dies passiert in meiner Simulation leider nicht. Erstmal hierzu: wenn Du einen <Mark Reference> zwischen L und C setzt, dann lassen sich UC und UL beide darstellen. Und kompensieren sich (Resonanz). Thomas schrieb: > falsche Datei. Die Simu dauert ja ewig. Warum hast Du .tran 0.5m so lange gemacht. Thomas schrieb: > Ich habe hier ein HF Signale was über einen Übertrager mit auf > eine DC gekoppelt wird. Diese Überlagerungen aus beiden Spannungen soll > über den LC gleid anliegen. Leider kriege ich das mit dem IC nicht hin. Verstehe ich leider nicht komplett. Es wäre hilfreich, ein paar Worte zu der geplanten Applikation zu verlieren. Vieleicht gibt es ja eine andere, einfachere Lösung. (Z.B. statt der zwei anregenden Spannungen nur eine zu nehmen und dann den Übertrager im Gegentakt)? C3 ist vermutlich die kapazitive Last (Piezo?), die bei Resonanz betrieben werden soll. Hinter R1 und R2 liegt jeweils ein Sinus von 6 kHz und 1,5 kV an. Aber beide sind in Phase, weswegen an C3 natürlich nichts anliegt. Dietrich L. schrieb: > - L1 hat einen Serienwiderstand von 0,1Ω > - C1 hat einen Serienwiderstand von 10mΩ Das habe ich letztens auch nicht verstanden. Woher kommen diese Werte? Sind das default-Werte von LTSpice?
Mohandes H. schrieb: > Dietrich L. schrieb: >> - L1 hat einen Serienwiderstand von 0,1Ω >> - C1 hat einen Serienwiderstand von 10mΩ > > Das habe ich letztens auch nicht verstanden. Woher kommen diese Werte? > Sind das default-Werte von LTSpice? Es gibt Defaults, aber die sind anders.
Es handelt sich um einen Quadrupole diese werden mit einer DC-Spannung überlagert mit einer HF Spannung betrieben. Der Quad verhält sich wie eine kapazitive Last. Die Serienwiderstände wurden von mir bereits entfernt. Den Schaltplan findest du im Anhang.
Thomas schrieb: > Es handelt sich um einen Quadrupole https://de.wikipedia.org/wiki/Quadrupol Sehr interessant, hilft aber nicht bei Deinem (elektronischen) Problem. Da würde dann reichen, C3 als rein kapazitive Last anzunehmen. Thomas schrieb: > Den Schaltplan findest du im Anhang. Den hattest Du schon gepostet ... sonst hätte ich keine Fragen (!?) und Anmerkungen dazu machen können. DU hast ein Problem mit der Schaltung, ohne weitere Infos werden die Tipps hier spärlich bleiben. Eigentlich schade, weil ein interessantes Problem.
Ich versuche ja hier mit IC zu arbeiten um die Simulation schneller machen zu können. Der Quadrupol dient dazu Ionen nach Masse zu selektieren. Man benötigt hierzu eine HF und eine DC-Spannung. Im folgenden Link gibt es mehr Infos. https://what-when-how.com/proteomics/quadrupole-mass-analyzers-theoretical-and-practical-considerations-proteomics/
Die Simulation kannst du sowieso in den Kübel hauen. Die Ergebnisse hängen ganz stark von den genauen Parametern der Spule ab, damit meine ich die Kapazitäten zwischen den einzelnen Windungen, und zum Gehäuse/Ground-Plane. Da spielen Hässlichkeiten wie Skin-Effekt und Proximity-Effekt rein. Dafür willst du die Modelle nicht wirklich machen. Bau das Ding einfach auf, und mach mal eine Messung!
Ich habe nicht so recht verstanden was du willst, aber vielleicht ist dir unbekannt, daß die thomsonsche Schwingungsformel in ihrer einfachen Form nur für verlustlose Schwingkreise gilt. Spice hat davon keinerlei Ahnung und setzt die Messpunkte nicht passend exakt auf solche Extreme, wie hier die Eigenfrequenz. Vielleicht bringt dich das "Harmonic Analysis" weiter. Damit habe ich allerdings keinerlei Erfahrung. ADS hat das glaub ich drin. Man kann Schwingkreise hoher Güte mit einem Hilfsträger synchronisierend starten, wenn man die benötigte Frequenz irgendwie außerhalb von Spice bestimmen kann.
Das ist vollkommen richtig, was du sagt aber trotzdem wollte ich meine Berechnungen zumindest von der Theorie her einmal bestätigt haben.
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