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《PSPICE用于开关电源最坏情况分析和蒙地卡罗分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电力电子技术)年第期1(SIC用于开关电源最坏情况分析和蒙地卡罗分析PPESatwSeICUsdetsoCfastrAaeyssadMnoCnatoerWAa”n1l5llSiwgtehonSrlwoeppylPPofiioEr广州师范学院孙时生广州51)用电路分析软件:摘要SIC对带反馈环的正激式脉宽调制M)开关稳压电源进行最坏情况分析和蒙W地PP卡罗分析,为在设计开关电源时确定元件参数的误差范围提供了依据。Atr:eteasean5anonteeaoana5yeansotareareeenteonar-bsactThal邓1dmlrl邓1bmfsofwPSPICEimpl
2、nrdfowosr.wardexitesteowersuppleeanyssroaerteronenteerrorraneotee-dwihpywithfedbacklopThaliesulstfteriiotdfiigfhdvieeParalnetesr.:叙词开关电源计算机仿真脉宽调制Keywords二switehwersuPPly;eomPuetrsimulaiton;PpoWM1引言随着计算机软、硬件技术的飞速发展,其应用领n;l。欲,域不断扩大将计算机辅助设计(CAD)引入到开关L3z。电源的分析与设计中已显得越来越重要笔者曾对、脉宽调制开关稳压电源的稳压系数输出电
3、阻和温,度系数「’〕进行了仿真分析并进一步对其进行最坏。情况分析和蒙地卡罗分析最坏情况分析是指电路中各元件值在某一范围内变化时对电路可能产生的最大影响,例如可能使输出电压变化的最大值。蒙,地卡罗分析是指电路中各元件值有误差时在其误。差范围内随机取样并计算输出电压经多次取样分析可得到一组输出电压值及每一电压值可能出现的。机率通过设置不同的误差范围并进行上述两种分,、析可以全面准确地了解元件误差对该电路性能的图1脉宽调制开关稳压电源电原理图,影响为设计电路时确定元件误差范围提供科学的「10V。依据,当电路元件数量较多且误差范围较大时由元件误差所引起的电路指标的变化是很难在实验室中
4、。测试到的而借助于计算机的快速运算能力及强大。的数据处理能力却可以轻而易举地完成这一工作,PsPIcE软件2[]是用于个人机的电路分析软件经不口v(out)时间,断改进已成为一种工业标准工具可对电路进行直流、交流、瞬态分析及分析一些较难测量到的电路特J、、、。:比如噪声失真频谱温度特性等2电路简介图1为具有反馈环的脉宽调制开关稳压电源电原理图。图中,由场效应管I、T2.3n〕5.24ms2.6ms28n招vM高频变压器及口V(uZ:+)令v(uZ:一)vv(uZ:。ut、)IZ整流二极管vDvD等元件构成正激式DC/DC变。。换器〔3〕集成运放ul与周围元件构成误差放大器图2
5、电路各点电压波形;=,,(out)设输入电压u30v开关频率为20kzH对该电源输出直流电压U波形在起动后迅速上,。电路进行瞬态分析,以求得时域电压电流波形,结果升经过几个周期的振荡达到稳态值(6V)在如图2所示。2·7处t)二6.06v(用,msUou(游标测得)与稳态值的电力电子技术年第期误差为,可认为已进入稳态。图中“+),,十5.1一一4.4%。v(姚时输出电压的误差为若这一结,:v(U卜)分别为脉宽调制器姚的输入锯齿电压果不满足要求可减小元件值的误差范围再进行分。,,。和输入误差电压额定负载时误差电压在锯齿波析直到输出电压误差满足要求为止,因::电压的中部而u的输出
6、矩形脉冲电压v(认4蒙地卡罗分析.。,ou)t的占空比为05因电路沿未完全进入稳态故、设图1中所有电阻电感元件的误差范围仍为,::一)v(:,,误差电压v(u仍在变化输出脉冲从士10%随机取样次数设为5对电路实施蒙地卡罗。。ut)。,的脉宽也在随之变化分析计算机将依次对不同的取样值进行计算53最坏情况分析及结果次计算的结果以时域波形(图4)和条状分析图(图。设电路中所有电阻电感元件的误差范围是5)的方式给出图4中5条曲线分别代表5次取样士10%,用PSPICE对电路进行最坏情况分析可得的分析结果。在2.7ms处,输出电压的最大值为.,.。。623V5V55出此误差对输出电压造
7、成的最大影响首先将图1最小值为86图中有个高度不等,,电路中所有的电阻R和电感L由理想元件模型换的条状图形其位置代表输出电压范围其高度代表,。:n为有误差的元件模型再设置元件相对误差范围进电压出现的机率例如第一个条状图表示在次,.,。入ModelEditor对话框键入DEV=10%然后进取样分析中有40%(2次)的输出电压在585一.。。5V之间5的5行最坏情况分析计算机首先对每个参与分析的元93在图表格中可看到次模拟中最高输出电压为6.230v,最低为5.85746V,与图4件值在误差范围内变化时对输
