LTSpice: Producir gráfico de Bode para convertidor de refuerzo compensado y no compensado

Estoy diseñando un producto que utiliza el LTC3122 como convertidor elevador de 5V-12V (hoja de datos aquí ). Este dispositivo en particular brinda la capacidad de agregar compensación de ganancia, adelanto de fase o ambos. En mi caso solo estoy usando la red de compensación de ganancia, como se ve en la siguiente imagen:

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R13 y C28 forman la red de adelanto de fase (marcada como "DNP" en mi caso ya que no están pobladas), y R12 y C26 forman la red de compensación de ganancia.

Calculé estos valores según los requisitos de mi proyecto, y ahora me gustaría ilustrar el efecto que tiene agregar la compensación en la salida del sistema. Quiero hacer esto generando dos diagramas de Bode: uno para el circuito con R12 y C26 incluidos y otro sin ellos. Sin embargo, parece que tengo algunas dificultades para generar estos diagramas de Bode. Intenté realizar una simulación de CA del diseño en LTSpice, pero recibí una advertencia que decía que "Esta simulación llama a un modelo de dominio de tiempo...", diciendo efectivamente que la simulación no tendría sentido. Luego intenté seguir el proceso descrito en este enlacepara obtener un diagrama de Bode, pero la simulación ha estado funcionando durante horas y aún no se ha completado. La barra de estado en la parte inferior de la ventana de LTSpice dice que está completa en un 0,3 % después de ejecutarse durante casi cuatro horas. No espero que sea capaz de encontrar una solución. A continuación se muestra una imagen del panel esquemático de LTSpice:

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¿Qué otros métodos podría usar para obtener los diagramas de Bode para este convertidor elevador? Revisé la hoja de datos y, aunque contiene una gran cantidad de ecuaciones y fórmulas para polos y ceros, todavía no estoy convencido de tener suficiente información para determinar la función de transferencia de bucle cerrado completa del modelo. Agradecería mucho la ayuda de alguien con más experiencia con LTSpice y/o con la obtención de diagramas de Bode de convertidores de impulso que yo. Básicamente estoy buscando un diagrama de Bode como el que se muestra en la página 17 de la hoja de datos (abajo), pero quiero poder generar el mío propio para poder mostrar una ilustración de lado a lado que ilustre las diferencias entre las respuestas de los sistemas compensados ​​vs no compensados.

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Corregí un error tipográfico en tu título. O bien, realmente hay algo llamado "convertidor Boos", y acabo de cometer un error horrible.
¿Ha mirado los ejemplos proporcionados por LTspice en la carpeta de ejemplos\FRA?
Puede consultar este seminario cbasso.pagesperso-orange.fr/Downloads/PPTs/… donde presento diferentes formas de obtener la función de transferencia de control a salida del convertidor elevador y qué estrategia de compensación aplicar.

Respuestas (3)

Probablemente ya sepa esto, pero se lo proporcionaré a los usuarios que quizás no lo sepan. LT power cad puede ser útil para verificar la compensación y genera diagramas de Bode y la mayoría de los convertidores lineales de CC a CC están disponibles para su verificación. También hace un cálculo de potencia útil para la mayoría de los convertidores.

También hace parásitos.

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¡Esta es una herramienta increíble! ¡Ni siquiera sabía que existía! Desafortunadamente, sigue colgando cuando hago clic en Loop Comp. & Cargar la pestaña Transitorios después de ingresar mis propios valores. Funcionó cuando usé el diseño de referencia. Es una posibilidad remota, pero ¿tiene alguna idea de qué podría causar que se cuelgue cuando ingreso mis propios valores? Los valores que ingresé son los que se muestran en los esquemas de mi pregunta original.
ACTUALIZACIÓN: Decidí simplemente ingresar los valores de los componentes y olvidarme de seleccionar modelos específicos para los pasivos, y parece estar funcionando ahora. ¡Muchas gracias por la ayuda!
Estaba siguiendo la ruta de las especias LT y luego encontré powercad. Es muy útil, me alegro de que lo hayas hecho funcionar.

Te encuentras con el típico problema de tratar de obtener una respuesta de frecuencia de un modelo transitorio. El tiempo de conmutación es mucho más corto que el ancho de banda del bucle, lo que significa que necesita ejecutar una gran cantidad de ciclos de conmutación en pequeños pasos de tiempo de simulación para obtener resultados significativos.

Aquí están sus opciones:

  1. Obtenga una computadora mucho más rápida y deje que la simulación transitoria que vinculó se ejecute hasta que finalice.

  2. Averigüe si LT tiene un modelo promediado para el convertidor, utilícelo en su lugar. (Opción preferida)

  3. Desarrolle su propio modelo promediado, tal vez con la ayuda del personal de soporte técnico de LT, según sea necesario. El modelo de interruptor PWM funciona bien para esto. Use esto en LTSPICE o MATLAB/MATHCAD para generar los diagramas de Bode.

  4. Averigüe si existe un modelo SIMPLIS. SIMPLIS es un simulador de transitorios que se ejecuta lo suficientemente rápido como para generar diagramas de Bode a partir de modelos de transitorios. Creo que hay una versión gratuita limitada que podrías usar.

  5. Construya el hardware real, use un analizador de respuesta de frecuencia para medir la respuesta del bucle.

  6. Simplemente use la respuesta escalonada para evaluar la estabilidad (en simulación o hardware). Cuando la respuesta al paso se ve bien, es probable que su compensación esté bien. Puede ver los efectos de cambiar la compensación en el tiempo de establecimiento (o la falta del mismo) en la respuesta de paso.

Una advertencia sobre las respuestas de paso: es una buena idea probarlo en pasos de diferentes tamaños, hasta que obtenga respuestas que tengan la misma forma. Eso le permitirá explorar una buena parte del rango no lineal de la cosa, además de informarle cuándo comienza a comportarse como un sistema lineal.
@TimWescott excelente consejo, estoy completamente de acuerdo.

Considero que todas las herramientas de física de Falstad son las mejores para resolver preguntas simples. Elegir el modelo correcto para cada parte no ideal es lo que hago. Esto es especialmente útil cuando los modelos para las piezas no están disponibles, por lo que emula la respuesta de la hoja de datos y luego realiza modificaciones hipotéticas para ESR o acoplamiento extraviado.

Hay 3 subsitios principales para; 1) Ondas de Fourier, 2) Gráficas y filtros de Bode , tiempo interactivo 3) Análisis de alcance. Es posible pasar de (2) a (3) exportando datos e importándolos en otro sitio para algunas cosas.

Se necesita algo de imaginación y aprender los comandos del teclado (como "r" para dibujar una resistencia, "c" una mayúscula, pero vale la pena.

Luego, cualquier parte se puede agregar, editar o incluso agregar un interruptor ideal a 1 GHz para comparar los filtros de línea A y B.

El cursor muestra la lectura de amplitud y fase (opciones)

p.ejingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí se agrega más adelanto de fase después de 30kHz donde no lo hace en la versión inferior.

Si puedes imaginarlo, puedes simularlo; de lo contrario, puedes votar -1 por no tener imaginación.
No me puedo imaginar falstad simulando el funcionamiento interno de un LTC3122
Debe simular las variaciones de la parte externa para examinar la sensibilidad al margen de fase aquí para sobrepasar, cargar el error de regulación desde cualquier punto de partida coincidente, pero con esfuerzo se podría simular, si se conoce, pero no lo es. La clave de cualquier diseño desglosando la interfaz en secciones más pequeñas, con un concepto global como el enlace de Verbal
LTSpice: Producir gráfico de Bode para convertidor de refuerzo compensado y no compensado
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