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解析BOOST電路的PSpice仿真

作者: 時(shí)間:2010-05-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:本文應(yīng)用對(duì) 的全部工作過程進(jìn)行了,對(duì)中儲(chǔ)能元件的各種工作狀態(tài)進(jìn)行了分析,并從能量傳遞角度闡述了狀態(tài)轉(zhuǎn)換的本質(zhì)原因,加深了對(duì) 電路全部工作狀態(tài)的理解。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180828.htm

(升壓型)電路的工作過程包括電路啟動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)工作過程和電路穩(wěn)定后的穩(wěn)態(tài)工作過程。是一款功能強(qiáng)大的電路軟件,可對(duì)各種模擬和數(shù)字電路進(jìn)行,仿真結(jié)果十分接近電路的真實(shí)狀態(tài)。

1 引言
BOOST 電路又稱為升壓型電路,是一種直流一直流變換電路,其電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。此電路在開關(guān)電源領(lǐng)域內(nèi)占有非常重要的地位,長(zhǎng)期以來廣泛的應(yīng)用于各種電源設(shè)備的設(shè)計(jì)中。對(duì)它工作過程的理解掌握關(guān)系到對(duì)整個(gè)開關(guān)電源領(lǐng)域各種電路工作過程的理解,然而現(xiàn)有的書本上僅僅給出電路在理想情況下穩(wěn)態(tài)工作過程的分析,而沒有提及電路從啟動(dòng)到穩(wěn)定之間暫態(tài)的工作過程,不利于讀者理解電路的整個(gè)工
作過程和升壓原理。本文采用仿真分析方法,直觀、詳細(xì)的描述了BOOST電路由啟動(dòng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的工作過程,并對(duì)其中各種現(xiàn)象進(jìn)行了細(xì)致深入的分析,便于讀者真正掌握BOOST電路的工作特性。

圖1 BOOST 電路的結(jié)構(gòu)

2 電路的工作狀態(tài)
BOOST 電路的工作模式分為電感電流連續(xù)工作模式和電感電流斷續(xù)工作模式。其中電流連續(xù)模式的電路工作狀態(tài)如圖2(a)和圖2(b)所示,電流斷續(xù)模式的電路工作狀態(tài)如圖2(a)、(b)、(c)所示,兩種工作模式的前兩個(gè)工作狀態(tài)相同,電流斷續(xù)型模式比電流連續(xù)型模式多出一個(gè)電感電流為零的工作狀態(tài)。

圖2 BOOST 電路的工作狀態(tài)

3 PSpice建模分析
3.1 PSpice建模
PSpice是一種功能強(qiáng)大的模擬電路和數(shù)字電路混合仿真軟件,它可以進(jìn)行各種各樣的電路仿真并給出波形輸出和數(shù)據(jù)輸出,無論對(duì)哪種器件和哪種電路進(jìn)行仿真,均可以得到精確的仿真結(jié)果。本文應(yīng)用基于PSpice的OrCAD9.2軟件對(duì)BOOST電路建模,模型如圖3所示,其中采用N 溝道的MOS管IRF640作為開關(guān)管,并用一個(gè)工作頻率為40K 占空比為40% 的脈沖源VG控制MOS管的通斷來仿真圖2中開關(guān)S的通斷過程,Rs為電源內(nèi)阻,RJ為MOS管柵極限流電阻,其它部分與圖1相對(duì)應(yīng)。

圖3 BOOST 電路的PSpice模型

3.2 電路瞬態(tài)過程分析
用Pspice對(duì)圖3模型進(jìn)行瞬態(tài)分析,首先對(duì)電路啟動(dòng)過程中O~60us時(shí)間段進(jìn)行掃描,對(duì)應(yīng)的開關(guān)管S點(diǎn)電壓Vs的波形、輸出電壓Vo的波形、電感上的功率PL的波形、電感電壓VL的波形、電感電流IL的波形如圖4所示?,F(xiàn)分析其工作過程如下:

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