Die LTSpice-Simulation des Gleichrichters verlangsamt sich nach kurzer Zeit

Ich habe die folgende einfache Schaltung in LTspice eingerichtet:

Blau ist am Ausgang des Transformators und grün am Gleichrichter.

Wenn ich keinen Kondensator einbinde, funktioniert dies einwandfrei und die Simulation geht schnell. Wenn ich den Kondensator mit einbeziehe, wird die Simulation jedoch nach einigen Millisekunden unglaublich langsam. Das Bild wird angezeigt, bis die Simulation im Wesentlichen mit angemessener Geschwindigkeit beendet wird. Der Zeitpunkt, zu dem es langsam wird, scheint vom Wert des Kondensators abzuhängen

Was geht hier vor sich?

HINWEIS: Wird durch Auswahl des alternativen Lösers in den SPICE-Einstellungen behoben

Der Löser löst im Wesentlichen ein System von Differentialgleichungen, und es gibt verschiedene Algorithmen, von denen einige je nach den Bedingungen besser funktionieren als andere ("Steifheit" der Gleichung - wenn Sie zB Matlab / Scilab / Octave kennen, sehen Sie sich die verschiedenen an ODE-Löser dort für unterschiedliche Bedingungen)

Abhängig von der Schaltung kann es für den Löser schwierig sein, die Zeitskala abzudecken, und wie das Photon sagt, verkürzt sich die Zeitskala, bis sie im Grunde nur langsamer wird und stoppt (manchmal, wenn Sie sie lange genug stehen lassen, wird der "schwierige" Teil abgeschlossen, aber oft nicht).
Dies geschieht häufig, wenn ideale kapazitive / induktive Elemente vorhanden sind. Daher ist es immer eine gute Idee, einen Serienwiderstand für einen Induktor (standardmäßig 1 m) und einen ESR für einen Kondensator auszuwählen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Komponente, um diese und andere Werte festzulegen (wie Sie wahrscheinlich wissen).

Eine andere Sache ist, dass Ihre Spannungsquelle von der Schaltungsmasse zu schweben scheint - fügen Sie einen hochohmigen Widerstand über den Transformator (z. B. 100 Meg) hinzu. Ohne Gleichstrompfad ist es für SPICE schwierig, die Knotenspannung zu bestimmen.

Das Letzte, was ich an Ihrer Schaltung bemerke, ist, dass Sie keine "echte" Diode ausgewählt haben - dies kann auch Probleme verursachen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste und wählen Sie eine Diode aus der verfügbaren Liste aus. Ich kann mir vorstellen, dass dies in Kombination mit der Einstellung eines angemessenen ESR-Werts für die Kappe (und möglicherweise etwas mehr für die Induktivitäten) für beide Solver funktioniert.

Die folgende Schaltung funktioniert mit beiden Solvern einwandfrei (Kappe hat 1 m ESR):

Simulation:

Simulatoren haben es im Allgemeinen schwer mit unendlichen Stromspitzen von idealen Transformatoren. Computer möchten auch keine Bedingungen haben, bei denen das Ergebnis durch Null geteilt wird und zu Skript-Fehlerbehebungsmechanismen führt, die eine gewisse Latenz in der normalen Simulation erklären können.

Wenn Sie es nicht genau wissen, raten Sie und geben Sie einige realistische Rs-Werte für ideale Teile wie Kappen, Dioden und Transformatoren an, es sei denn, Sie verwenden gültige realistische Modelle.

Ich weiß, dass mein Schwiegersohn (PhD EE Prof an der Universität von T) keine Simulatoren verwendet, die diese Tricks erfordern, es sei denn, sie weisen Sie ausdrücklich an, Rs in ideale Teile aufzunehmen. Ich bin anderer Meinung, wenn Sie erklären, wann in der Simulation eine Division durch Null von Rs = 0 auftreten kann, dann erklären Sie, dass das Hinzufügen von realistischen Rs eine gute Sache zum Lernen und Verwenden ist. (Für mich ist es die Essenz eines guten Designers, die ESR, ESL und Streukapazität jedes kritischen Teils zu kennen.)