各种拓扑在SABER中的仿真

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1、世纪电源网一位版主“拒绝变帅”的帖子,基本拓扑在saber中的仿真,旨在让大家扎实基础,对全面找工作不无帮助。先从BUCK谈起吧,如图所示:输入20V,占空比0.5,CCM模式。基本的:开关导通时,输入电源给电感充电,同时也提供一部分能量给负载。开关断开时,电感的能量向负载释放,此时没Vin什么事了。仿真结果图:输出电压纹波:仿真文件:buck.rar时间:5ms 步长:1us给这个图是为了与交错buck的输出纹波进行比较。交错的好处:1,减小输入输出纹波;2,热量分散开,易于散热;3,可以用小容量的MOS和小体积的磁芯;4,减小输出端电容;5,。(大家补充)下面同时仿了下交错buck,两路驱

2、动信号相位相差180。电路图:输出电压纹波比较:上为交错的,下为单路的,很明显,交错之后,在同样的输出电容下,具有更小的纹波,也可以看作与原来同样纹波的情况下,可以减小输出电容。电感电流波形:从图上可以看出,电感电流波形是错开的,起到相互抵消的作用。也相当于使纹波频率加倍,这样有利于EMI滤波器的设计,所以说交错对EMI也是好处。交错buck仿真文件:buck2.rarbuck比较简单,也不涉及到难的问题,就先到这里。上面仿真我取的占空比是0.5,开环仿真,这里提两个问题供讨论:1,占空比与输出纹波有什么关系?2,闭环仿真中,交错的两路是否可以共用一个控制回路,也就是说仅在产生的PWM后作处理

3、去驱动另一路,前面共用误差放大器和比较器?下面继续BOOST电路BOOST电路: 开关NO:此时电感储能,输出电容向负载功能。开关OFF:此时Vin和电感共同向负载提供能量。在OFF期间,Vin也提供能量,这个是boost与后面要说的buck-boost的关键区别。下面是仿真,参数:Vin=20V,D=0.5,f=100kHZ,CCM模式。输出纹波大小:上面boost的仿真原文件:boost.rar下面看看交错boost的效果,前面已介绍了交错的好处,这里不再说明了。输出电压纹波: 可以与上面的比较,效果明显。仿真文件:boost2.rar下面进行buck-boost电路:它与boost在原理

4、上有很相似的地方:都是开关ON的时候,电感储能;开关OFF的时候,电感释放能量。区别在:1,buck-boost输入输出的极性是反的。2,buck-boost在开关OFF的时候,Vin不向负载功能。而boost在开关OFF的时候,Vin也向负载功能,即负载消耗的能量不仅仅是电感的能量,这点得注意。buck-boost仿真参数:Vin=20V,D=0.5,f=100kHZ,CCM模式。buck-boost仿真文件:buck-boost.rar至此三个基本的电路简单介绍完了,下面加个buck的闭环仿真。可以看出,最后达到稳态了,有个下冲是由于负载突变引起的。下面是仿真的原理图:buck_close

5、.rar关于闭环仿真,要花费比较多的时间。这里不再增加,留给热心的网友补充前面已经把3种基本拓扑:BUCK,BOOST,BUCK-BOOST都仿真完了,开环仿的,其中BUCK提供了闭环仿真文件,需要的可下载。下面开始flyback的仿真,flyback应用非常广泛,所以打算重点仿一下这个,仿真内容如下:1,开环仿真;2,闭环仿真:分电压型和电流型来仿。反激:开关ON的时候,原边储能,副边整流二极管截止;开关OFF的时候,原边的能量向副边传递。由于储能与释放不同步,所以有了反激这个名称。这里文字只是大概说明下,中间的细节,过度部分当作理想了,忽略了。实际中的一些考虑在仿真中都可以得到体现。仿真参

6、数:Vin=100V,D=0.5,f=100kHZ,Lp=200uH,Ls=50uH,CCM模式。从上面的图中,可以看到存在两个RCD,原边RCD和副边RCD。原边的消耗漏感能量,副边的即为负载能量。根据上面的参数,理想情况下,理论输出为50V,看看波形:与理论有点小差别是由于二极管是非理想的,仿真结果正确。仿真文件:flyback-open.rar下面准备闭环中。闭环仿真:这里是电压型的,不采样电流,仅简单的电压反馈环。参数:交流220V有效值输入,输出15V,开关频率100kHZ。输出电压波形图:其实这里闭环的思路也很简单:输出电压采样,经过一个跟随器后,与Vref比较,进行误差放大,其输

7、出再与锯齿波比较,产生PWM去控制开关。这里环路采用2型补偿器。忘记了上文件,这里:Flyback_close1.rar明天上反激电流模式的,目前没人参与呀,一个人仿没动力。下面仿真,电流模式的flyback,芯片采用UC3844。输入60V,输出15V,结果图:仿真过程中出现了不收敛的情况,设置如下:仿真原文件:flyback_uc3844.rar大家可以修改参数,优化优化。下面正激,其实仿真上,有很多与反激相似的地方,复制小改动就可以了。所以不打算一一仿了,这里就引用saber自带的例子,双管正激。希望大家用saber的同时别忘了自带的那些例子,都很不错的,很多人不知道利用,是一种资源的浪

8、费。先看一下参数:仿真结果:文件:Two-switch-forward.rar至此,从BUCK,BOOST,BUCK-BOOST这3个基本拓扑,到FLYBACK,FORWARD这两类都有涉及到了。仿真开环还好,仿真闭环很耗费时间,有时候为了解决一个收敛性问题得做多次的尝试。本人在时间上也不允许,目前先到这里,得忙过这阵子才能继续仿真了。如果可以,也希望网友能帮忙仿真:1,半桥;2,全桥;3,LLC。好吧。我发一个3525的半桥图。halfbridge.rar图。好吧.我再传一个半桥的 光藕反反馈的例子.halfbridge.rarSEE-SEE友情赞助.说明:看了很久,发现没正激的仿真,顺便附上,其简单的工作原理,希望有用,继续关注楼主PFC仿真的帖子附件:开环单管正激forward.rar

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