logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Stany nieustalone w obwodzie RL z diodą – jak analizować i liczyć prądy?

dzon444 12 Maj 2008 20:52 4039 10
REKLAMA
  • #1 5133789
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    Mam do rozwiązania zadanie takiego typu: Stany nieustalone w obwodzie RL z diodą – jak analizować i liczyć prądy?
    siedzę nad tym już jakiś czas i za nic nie mogę dojść jak to zrobić.
    Problem w tym, że w obwód włączona jest dioda. Proszę o pomoc. :cry:

    [Proszę przedstawić własną próbę rozwiązania. Nawet błędne zapisy są lepsze od "pustego" postu. Regulamin, punkt 16. Mariusz Ch.]
  • REKLAMA
  • #2 5133994
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Chciałoby się zapytać: 'ale w czym problem' :?: ... :cry:
    Przecież Prawa Kirchhoffa dla wartości chwilowych da się napisać.
    Żądanie na przebieg prądu by płynął tylko w jednym kierunku (dioda w obwodzie) od źródła implikuje rozwiązanie odcinkami - przecież w ujemnej połówce obwód po prawej stronie od diody "żyje swoim życiem" - i na początek każdego następnego okresu e(t) trzeba uzwględnić warunki początkowe jak tam zaistnieją.
    Obwód jest nieliniowy i nie można go "od ręki jednym ciągiem" rozwiązać dla całej dziedziny argumentu (czas t) funkcyj go opisujących... :idea:
  • REKLAMA
  • #3 5134188
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    Czyli dioda zachowuje się tutaj jak klucz? Czyli włącza źródło napięcia do tego obwodu i prąd jaki wpływa do pierwszego węzła jest ograniczony przez diodę? O to mi chodzi, że jeżeli zamiast diody wstawię sobie klucz to zadanie rozwiązuje bez problemu nie wiem tylko o co chodzi z tym iD i w ogóle po co ta dioda tam siedzi...
  • #4 5134273
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    dzon444 napisał:
    Czyli dioda zachowuje się tutaj jak klucz? Czyli włącza źródło napięcia do tego obwodu i prąd jaki wpływa do pierwszego węzła jest ograniczony przez diodę? O to mi chodzi, że jeżeli zamiast diody wstawię sobie klucz to zadanie rozwiązuje bez problemu nie wiem tylko o co chodzi z tym iD i w ogóle po co ta dioda tam siedzi...
    To nie tak, prąd przez diodę (o równaniu danym tu charakterystyką prądowo - napięciową; wzór Shockley'a) zacznie płynąć wtedy, kiedy chwilowa wartość (i dodatnia) napięcia źródłowego e(t) będzie większa od chwilowej wartości napięcia u(t) na prawej części obwodu i będzie w każdym cyklu kiedy:
    e(t) > u(t), ale nie należy zapominać, iż każdy następny cykl będzie różnić się od poprzedniego.
  • #5 5134447
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    mam takie równania:
    e(t)=Uc+Ud
    Uc=UL+iL*R
    iD=iL+iC
    iC=C*(dUc/dt)
    UL=L*(diL/dt)
    z tych równań otrzymuje po obliczeniach takie równania stanu stanu:
    diL/dt=-R/L*iL-Ud/L+1/L*e(t)
    dUc/dt=-iL/C+Ud/C
    z tego buduje sobie macierz stanu. Dobrze myślę?
  • REKLAMA
  • #6 5134550
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    dzon444 napisał:
    mam takie równania:
    e(t)=Uc+Ud
    Uc=UL+iL*R
    iD=iL+iC
    iC=C*(dUc/dt)
    UL=L*(diL/dt)
    z tych równań otrzymuje po obliczeniach takie równania stanu stanu:
    diL/dt=-R/L*iL-Ud/L+1/L*e(t)
    dUc/dt=-iL/C+Ud/C
    z tego buduje sobie macierz stanu. Dobrze myślę?
    Byłoby dobrze (chyba, ponieważ ostatnich dwóch zapisów nie analizowałem), gdyby byłby to obwód liniowy, a przecież tak nie jest :!: :idea:
    Brak podania ograniczeń dla przeciwdziedzin funkcji gdzie te równania są spełnione :!:
    Poza tym, występujące w równaniach wielkości napięć i prądów muszą być jawnie napisane jako funkcje czasu, ponieważ inaczej jest to małoczytelne.
    I nie zapominaj, iż prąd diody jest funkcją (nieliniową) napięcia na niej... :!: :idea:
  • #7 5134579
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    To jak to w końcu będzie? Sam już nie wiem jak to liczyć :cry:
  • #8 5134706
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    dzon444 napisał:
    To jak to w końcu będzie? Sam już nie wiem jak to liczyć :cry:
    Ale to nie mój problem, tylko Twój... ja stosowne podpowiedzi Tobie przekazałem.
    Są podręczniki, były zapewne stosowne wykłady, itd.
    Przecież tak dla swej przyjemności tego zadania nie liczysz, masz za nie otrzymać ocenę, więc musi być to Twoja praca, a nie moja.
  • #9 5135678
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    O to chodzi, że szukałem, pytałem i nic. Na wykładach rozwiązania takiego typu obwodów nikt nam nie pokazywał, w książkach stany nieustalone wyjaśnione są tylko ogólnikowo. Jak do tej pory mało mi to rozjaśniło, poza tym równania stanu to dopiero początek, ponieważ całą symulacje muszę przeprowadzić oddzielnie w Simulinku i PSpice, więc bez tego nie mogę ruszyć z całym projektem a zakładając ten temat myślałem, że ktoś mnie naprowadzi na dobre rozwiązanie.
  • REKLAMA
  • #10 5138094
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    dzon444 napisał:
    O to chodzi, że szukałem, pytałem i nic. Na wykładach rozwiązania takiego typu obwodów nikt nam nie pokazywał, w książkach stany nieustalone wyjaśnione są tylko ogólnikowo. Jak do tej pory mało mi to rozjaśniło, poza tym równania stanu to dopiero początek, ponieważ całą symulacje muszę przeprowadzić oddzielnie w Simulinku i PSpice, więc bez tego nie mogę ruszyć z całym projektem a zakładając ten temat myślałem, że ktoś mnie naprowadzi na dobre rozwiązanie.
    Właściwą podpowiedź już ode mnie otrzymałeś w poprzednich moich postach... :idea:
    Skoro napisałeś:
    Cytat:
    w książkach stany nieustalone wyjaśnione są tylko ogólnikowo
    to zapytam w jakich? Proszę o tytuły i dane o ich autorze i wydawnictwie.
    Z racji diody (i na dodatek nieidealnej) w obwodzie cały ten obwód jest obwodem nieliniowym i z tego faktu musisz sobie zdawać sprawę.
    Nie można zapisać jednym równaniem całego przebiegu występujących tam funkcji dla całej ich dziedziny.
    Zadanie jest rozwiązywalne przedziałami w których przebiegi te są ciągłe - dioda przewodzi, dioda nie przewodzi, dioda przewodzi, ...itd. ... :idea:
    Oczywiście w punktach nieciągłości (na granicach przedziałów) muszą być spełnione warunki komutacji dla elementów zachowawczych obwodu.
    Tak ja to widzę, innej "metody" nie znam... :cry: ... a nie jeden obwód nieliniowy (z diodami) tak właśnie rozwiązywałem, wspomagając się - szumnie wtedy nazywaną - EMC "Odra 1203", a było na przełomie lat '60/'70 ub. w.
    Teraz możliwości obliczeniowe są po wielokroć lepsze. Są programy wspomagajace obliczenia, np. MathCAD, czy MatLAB, a wtedy trzeba byłop sobie to wszystko od początku zaprogramować.
    Jedno co tu nie zmieniło się to Teoria... :!: ...ta obowiązuje nadal... :D ...choć coraz więcej spotyka się "poprawiaczy" porządnych i sprawdzających się w praktyce Teorii, którzy "chadzają na myślowe skróty"... :wink:
  • #11 5163628
    dzon444
    Poziom 10  
    Posty: 10
    Odświeżam temat. Może napisze mi ktoś chociaż równania stanu do tego obwodu. O wiele nie proszę a jest mi to bardzo potrzebne.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy analizy stanów nieustalonych w obwodzie RL zawierającym diodę, ze szczególnym uwzględnieniem sposobu wyznaczania prądów i równań stanu. Problem wynika z nieliniowości obwodu spowodowanej charakterystyką prądowo-napięciową diody (wzór Shockleya) oraz koniecznością rozwiązywania układu równań w przedziałach czasowych, w których dioda przewodzi lub nie przewodzi. Wskazano, że klasyczne prawa Kirchhoffa można stosować do wartości chwilowych, jednak rozwiązanie musi uwzględniać warunki początkowe na początku każdego okresu oraz komutację elementów zachowawczych. Przedstawiono równania opisujące napięcia i prądy w obwodzie, w tym zależności: e(t) = Uc + Ud, Uc = UL + iL*R, iD = iL + iC, iC = C*(dUc/dt), UL = L*(diL/dt), oraz pochodne stanu: diL/dt = -R/L*iL - Ud/L + e(t)/L, dUc/dt = -iL/C + Ud/C. Podkreślono, że obwód jest nieliniowy i wymaga rozwiązywania segmentowego, a symulacje w środowiskach takich jak Simulink i PSpice są niezbędne do pełnej analizy. Wskazano również na potrzebę jawnego zapisu funkcji czasu oraz uwzględnienia nieliniowej charakterystyki diody w modelu.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA