Применение программы схемотехнического проектирования электронных схем LTspice при компьютерном моделировании переходных режимов в электрических цепях
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-3-10-19Ключевые слова:
электронно-лучевая сварка, высоковольтный источник питания, ВИП, LTspiceАннотация
Представлена оценка достоверности полученных на практике частных решений жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений с использованием программного обеспечения (ПО) LTspice. Тестирование проведено в двух направлениях: экспериментальное тестирование ПО на известных практических задачах с известным экспериментальным решением и математическое тестирование решателя ПО на известных математических задачах с известным асимптотическим или аналитическим решением. Представлены результаты расчетов для тестовых задач схемного анализа из набора сложных для решения схем CircuitSim90 и набора тестов для жестких и нежестких ОДУ INdAM-Bari. Выполнено сравнение полученных результатов с тестовыми. Показана эффективность использования ПО LTspice для решения подобных задач на примере расчета высоковольтного импульсного источника питания для электронно-лучевой сварки с настройкой параметров решателя для получения достоверных и точных результатов численного моделирования.Библиографические ссылки
Маничев В.Б., Жук Д.М., Витюков Ф.А. Метод математического тестирования программ анализа переходных процессов (Transient Analysis Program) в САПР электронных схем (на примере программ NI-Multisim, Cadance-OrCAD-PSPICE, SYMICA, LTSpice) // VI Всероссийская научно-техническая конференция «Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2014» (МЭС-2014) // URL: http://www.mes-conference.ru/data/year2014/slides/m14-D005-501-1035.pptx (дата обращения: 26.07.2022).
Бурцев Ю.А., Павленко А.В., Васюков И.В. Расчет переходных режимов в полупроводниковых преобразователях с применением статических сопротивлений и неявного метода Эйлера // Электротехника. 2020. № 12. С. 13 - 19.
Бурцев Ю.А. Сравнение программы расчета электрических цепей на основе модифицированного табличного метода с известными аналогами // Изв. вузов. Электромеханика. 2013. № 4. С. 8 - 13.
«CircuitSim90», Circuit Simulation and Modeling Workshop at MCNC, 1990. // URL: https://people.engr.ncsu.edu/brglez/ BL/benchmarks/CircuitSim90/ (дата обращения: 26.07.2022).
LTspice simulation speed, Mike Engelhardt // URL: https://www.electronicspoint.com/forums/ threads/ltspice-simulation-speed.25151/ (дата обращения: 26.07.2022).
The MCNC benchmark - NGSPICE versus LTspice, Marcel Hendrix // URL: https://sourceforge.net/p/ngspice/iscussion/127605/thread/c5eb7e7f/#2bbe (дата обращения: 26.07.2022).
Intusoft - Benchmark Run Times // URL: http://www.intusoft.com/benchmarks.htm (дата обращения: 26.07.2022).
Скворцов Л.М. Явный многошаговый метод численного решения жестких дифференциальных уравнений // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2007. Т. 47. № 6. С. 959 - 967.
Козлов О.С., Скворцов Л.М., Ходаковский В.В. Решение дифференциальных уравнений в программном комплексе ""МВТУ"" // Информационные технологии. 2006. № 5. С. 10 - 16.
Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений : Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи // пер. со второго англ. изд. Е.Л. Старостина и др.; под ред. С.С. Филиппова. М.: Мир, 1999. 685 с.
Mazzia F, Magherini C (2008). Test Set for Initial Value Problem Solvers, release 2.4. Department of Mathematics, University of Bari, Italy. Report 4/2008, // URL http: //pitagora.dm.uniba.it/~testset (дата обращения: 26.07.2022).
Hairer E, Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations II: Stiff and Differential-Algebraic Problems, 1996, 2nd edn. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.
Батищев Д.В. Оценка эффективности САПР LTSPICE при решении жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений // Результаты исследований - 2021 : Материалы VI Национальной конференции профессорско-преподавательского состава и научных работников, Новочеркасск, 17 мая 2021 года. Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2021. С. 59 - 62.