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PSPICE for TIでUCC25600を使ったLLC電源回路のシミュレーションがやっとできるようになりました。 出力電圧検出のシャントレギュレータTL431LIの動作確認ができた。出力は約±2４Vです。
KICADは2/28日のversion 6.0 rc1に向けてずいぶん完成に近づいていると思われますが、今日奇妙な3Dを見つけた。トランジスタTO126の 3D View がおかしくなった。約0.5mmずれている。去年の10月には問題なかった。
KiCadのライブラリーではTO-126の3Dは両側で端子間隔が5.08mmになっている。
リンク先で正しい端子間隔の3Dモデルが入手できた。これを使うことにします。
先の回路は同期整流の流通角が小さく、またinfineonのIR11688の等価回路はsx_compが不明で使えないので諦め、簡便にSWで等価して解析。漏洩インダクタンスのあるトランスWE 76089751は共振点で7%の昇圧が見込める。
infineon のANにLTspiceを使った動作シミュレーションがあります。
WURTH ELECTRONIKの トランスの電圧昇圧比を計算して見ました。カタログのインダクタンス値からデッドタイムを無視すると、共振点で1.09倍の値が予想されます。
KiCad nightly 5.99 は プリント基板のボードセットアップでconstraint clearanceを指定することで、沿面距離を確保できる様になったので、電源基板のレイアウトが容易になりました。基板図では、右下 UCC256301のLLCのハイサイド ゲート駆動用ブートストラップ端子HB HSの周りベタが空いています。
開発途中のバーションで、トランジスタのベースに入力する信号が無いなど、不要なエラーメッセージが出るが個別の回路記号の修正で回避し、此れにしパワーアンプ基板と部品の手配をしよう。
Kicad 5.99を使ってプリント基板設計用回路図で、spiceシュミレーションが出来る様になりました。
kicad 6.00に向けた開発バージョンで基板配置をしてみました。回路はLTSPICEで低歪を検討した complimentaly folded cascode + voltage Followwerです。回路図の入力はNGspice と同じ図面で行けそうです。(シミュレーション専用部品は基板作成時に出てこない。しかしspiceは未確認)回路図と基板図とのクロスプロービングは上手くいってます。残念ながら、配線のクリアランスマトリックスはまだ少し先かもしれません。
回路構成は位相補正をしたインバータ段がvoltage followerの前に有って、オープン利得を大きくしています。
ヒートシンクの隣に、熱に弱い電解コンデンサーが鎮座していますが、この様な実装の問題点は、シミュレーションでワーニングが出ますか？
KiCadでリンク出来るのはNGspiceです。 残念ながら熱解析は簡単ではありませんし、無料のspiceでワーニングがでることは無いと思います。 確かに放熱板からケミコンは少し離したほうがいいですね。 予定している電源はプラスマイナス12V 負荷4Ωで、比較的小出力です。放熱板はKiCad で見つかったもので書いています。秋月のもっと小さいものを2つでも良いかと思っています。 ケミコンは許容電流の大きいΦ16で105度1万時間もあるようなので周囲温度は余り気にしなくてもいいでしょう。 入力段のケミコンは村田のポリマーがAC2Vの時の容量値が表示してあるので、よさそうですね。おおよその部品配置がわかったので、レイアウトの修正中です。
いつのまにやら、MicroCapが制限フリーになった。趣味的に使うには、１ブロック程度の範囲でシミュレートすることが多く、大きな回路を一括シミュレーションすることは少ない。なので制限フリーになっても、という感じだが、付属の回路モデルが自由に使えるのでうれしい。
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