基于Saber的开关电源设计与仿真_王红刚

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1、第29卷第4期新乡学院学报：自然科学版2012年8月Vol.29No.4JournalofXinxiangUniversity:NaturalScienceEditionAug.2012基于Saber的开关电源设计与仿真王红刚（新乡市泰隆电气有限公司，河南新乡453003）摘要：使用Saber软件，开环仿真了DC/DC开关电源，输入电压波动时，输出纹波电压较大，不能满足设计要求.采用小信号分析方法，根据系统伯德图分析其传递函数的结构形式，设计了闭环反馈网络.将闭环反馈网络加入系统并仿真，结果表明，闭环反馈网络不仅使输出电压迅速上升，而且减小了输出电压的纹波系数，增强了输出电压的稳定性.关键词：

2、开关电源；Saber；闭环反馈补偿；仿真；传递函数中图分类号：TP319文献标志码：A文章编号：1674–3326(2012)04–0316–03DesignandSimulationofSwitchingPowerSupplyBasedonSaberWANGHong-gang(XinxiangTailongElectricCo.Ltd.,Xinxiang453003,China)Abstract:DC/DCswitchingpowersupplyisopen-loopsimulatedwithSabersoftware.Wheninputvoltagefluctuates,theripple

3、ofoutputvoltageislargeandcannotmeetthedesignrequirement.Adoptingsmallsignalanalysismethod,accordingtotheBodediagramofsystem,transferfunctionstructureisdeducedandclosedloopfeedbacknetworkisdesigned.Theclosedloopfeedbacknetworkisaddedintosystemtosimulate,andtheresultshowsthatclosedloopfeedbacknetworkn

4、otonlymakesoutputvoltagerisequickly,butalsoreduceripplecoefficientofoutputvoltage,improvesstabilityofoutputvoltage.Keywords:switchingpowersupply;Saber;closedloopfeedbackcompensation;simulation;transferfunction0引言近年来，随着电子电路仿真技术应用领域的不断扩展，对仿真技术也不断提出新的要求，如增强仿真[1][2]的可靠性和准确性，提高仿真和建模效率等.为满足这些要求，相继推出了一系列的仿

5、真软件.Saber是全球最先进的，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真软件产品，它已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等类型系统构成的混合系统仿真.它可兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，便于在不同层面上分析和解决问题.本文通过一个DC/DC闭环控制电路的仿真、闭环补偿电路的设计过程和DC/DC闭环控制电路的仿真结果，系统描述采用Saber仿真软件设计与仿真电路的过程，并详细分析了仿真结果.1仿真电路组成和工作原理1.1电路组成Saber将DC/DC功率变换电路简化为一个模型——平均模型电路，在平均模型电路中，用双管正激变换器替

6、换功率转换电路的理想开关，消除了与开关管有关的非线性后，平均模型可在电路中分析小信号频[3]率，在使用瞬态分析时，它可减少几秒钟的仿真时间.其主要参数包括最大占空比、变压器匝数比、开通电压、控制电压的最大输出电压等.反馈补偿网络COMP10主要参数由其电路模型确定，本电路模型由RC电路和积分电路组成，因此，主要电路元件包括电阻(R1、R2、R3、R4)和电容(C1、C2).为了在仿真过程中便于切换、控制输入或反馈，采用三输入、单输出的选择开关，通过改变仿真输入设置，可选择任一路输入与输出连接.设可变负载PWLR的阻值为7.5Ω，输出电压15V，可计算电路输出功率P=30W，负载电收稿日期：20

7、12-06-18修回日期：2012-06-29作者简介：王红刚(1967-)，男，河南辉县人.工程师，研究方向：电学.E-mail:xxstldq@126.com.王红刚：基于Saber的开关电源设计与仿真·317·流IL=2A.滤波电感和输出电容组成的输出滤波器可稳定输出电压、减小输出电压纹波系数.输入电压采用150VDC，变压器匝数比为3，则占空比小于0.5.设置开关管频率为200kHz，根据