电压模式降压型开关电源仿真研究

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1、《电气自动化)2012年第34卷第3期电源技术PowerSupplyTechniques电压模式降压型开关电源的仿真研究王辉，印叶婷(1．延锋伟世通电子科技(上海)有限公司技术中心中控电子系统，上海200233；2．上海开通数控有限公司总师室。上海200233)摘要：开关电源中由于存在脉宽调制信号和占空比的概念而不便于做交流信号仿真，提出了利用传递函数的线性公式做等效信号源的方式来建立交流仿真模型。不用建立实际的电路和复杂的测试，只需更改仿真模型中反馈网络的元器件的参数，就能验证电源的稳定性与否。同时建立了时域仿真模型和带前馈技术的仿真模型，能够对输入电压阶越响应，输出负载电流阶越

2、响应等做出仿真。仿真实验表明，仿真结果和理论计算具有较高的匹配度。关键词：电压模式；Saber仿真；交流模型；开关电源；仿真模型[中图分类号]TM911／919[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)03—0031—03。VoltageModeBuckConverterACandTransientSimulationWANGHui。YINYe．ting(1．CenterStackElectronics，ranfengVisteonElectronicsTechnology(Shanghai)Co．，Ltd．，Shanghai200233，China；2．Shang

3、haiNumericalControlCo．，Ltd．Shanghai200233，China)Abstract：DuetothePWMsignalandDutycycle。itwasnotconvenienttodoACsignalsimulationforswitchmodepowersupply．ProvideasolutiontoestablishtheACsignalsimulationmodelsbyanequivalentsignalsourceusingthelinearcharacterofthetransferfunctionofPWMcontrollerand

4、powerswitch．Itgeasytoverifythestabilityofthepowersupplybytuningtheparametersofthecomponentsofthecompensationnetworksinthesimulationmodelswithoutbuildingtherealcircuit．Timedomainsimulationmodelisalsoestablishedtosimulatetheresponseofinputvoltagestepandloadcurrentstep．Simulationresultshighlymatc

5、htheoreticalcalculations．Keywords：VoltageMode；SaberSimulation；ACModel；SwitchModePowerSupply；SimulationModel源V—PwL代替。整个电路模型可以大致分为以下3个部分。O引言随着电子技术的高速发展，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入9O年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源

6、，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制Ic和MOSFET构成。开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源的设计需要较强的技术能力和大量的实验，而一些图1仿真电路模型公司常常依赖于脉冲宽度调制控制Ic供应商的直接技术支持，1．1脉冲宽度调制(PWM)器与电压开关常常造成产品开发的延迟。而如果能对其进行仿真就可以帮助脉冲宽度调制(PWM)器是一个比较器，其比较误差放大器设计工程师更好的理解开关电源的工作机理并能为项目节省大的输出信号Vc和V—PPwL产生的固定频率的锯齿波信号，输量的设计和测试的时间以及费用。目前在一些软件如PSpice中出为占

7、空比。只有少量的脉冲宽度调制控制Ic的模型，然而大量的脉冲宽度调制控制Ic并没有相应的模型，对整个电路包括脉冲宽度调制控制Ic进行建模就是必须的。1电路模型图1为电压模式降压型开关电源的在Saber仿真软件中的等电压开关的输入为占空比和图2脉冲宽度调制器信号效电路模型，其中脉冲宽度调制(PWM)控制Ic内部的锯齿波发需稳压的电源输入，输出生器由能产生锯齿波的信号源V—PPWL代替，电压参考由信号为幅值为，占空比为D的脉宽调制电压：=Dx(2)所以脉冲宽度调制(PWM)