开关电源的原创pspice仿真_分析解析
基于PSPICE的直流稳压电源电路仿真分析
基于PSPICE的直流稳压电源电路仿真分析现代生活中电源的应用十分广泛，大部分的电子、电气设备，都必须有电源给其提供能量，它才能工作。
因此电源是所有电子设备必不可少的组成部分，电源的产生，使电子轻工业，特别是电子计算机、家用电器、实验仪器仪表等现代社会生活中必不可少的组成部分得到了快速发展，并促进了人类生活方式的变革。
本文将简要设计并分析一种线性直流稳压电源的设计原理、工作原理及参数计算仿真结果，并给出其技术指标。
一、直流稳压电源设计要求1.输出电压Vo=6~12V连续可调2.纹波电压﹤=10mV一、概述本题所设计的直流稳压电源根据其技术指标设定，该电源可用作实验用电压源或生活中的充电及收音机、录音机的电源；该电源制作成本低，效果好稳定性高，且带有安全保护装置。
缺点就是体积较大、笨重，不便于携带。
但从总的方面来说，利大于弊，我们把它用在该用的地方，就能发挥它应有的作用，更好的为我们服务。
随着电子计算机技术的发展，计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。
模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟，甚至是印制电路板、集成电路版图等等都开始采用计算机辅助工具来加快设计效率，提高设计成功率。
而大规模集成电路的发展，使得原始的设计方法无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应当前电子工业的要求，所以采用计算机辅助设计来完成电路的设计已经势在必行。
同时，微机以及适合于微机系统的电子设计自动化软件的迅速发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路设计的速度和质量的不可缺少的重要工具。
在电路设计工作方面，最初使用的是Protel公司DOS版本的Tango软件，在当时这一软件被看作是多么的先进，因为在这以前没有人能像电脑那样快速、准确的画出电路图，制出电路板。
如今，随着Windows95/98及NT操作系统的出现，一些更方便、快捷的电路设计软件应运而生。
如：Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。
基于PSpice的开关电源设计与仿真_
基于PSpice的开关电源设计与仿真_开关电源是一种高效率的电源系统，能将输入电压转换为稳定的输出电压。
它由不同的电子元件和模块组成，如开关管、反馈控制电路、滤波电容等。
为了确保开关电源的性能，设计和仿真是非常重要的步骤。
在本文中，我们将介绍如何使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。
首先，我们需要了解开关电源的基本原理和要求。
开关电源通常由一个开关管和一个输出滤波电容组成。
通过周期性地开关开关管，可以实现输入电压的转换。
为了达到稳定的输出电压，需要反馈控制电路来监测输出电压，并根据需要调节开关管的开关频率和占空比。
在设计开关电源之前，需要确定以下参数：1.输入电压范围：开关电源能够接受的输入电压范围。
2.输出电压：需要得到的稳定输出电压。
3.输出电流：需要保持的输出电流水平。
4.开关频率：开关管的开关频率。
5.开关管和输出滤波电容的评估：选择适合的开关管和输出滤波电容。
6.反馈控制电路：确定适当的反馈控制电路。
接下来，我们将使用PSpice进行开关电源的设计和仿真。
2.设计反馈控制电路并将其与开关电源原理图连接。
可以选择使用比较器、反馈电阻等。
3.设置合适的仿真参数，例如输入电压范围、输出电压、输出电流等。
4.运行仿真，观察开关电源的性能。
可以检查输出电压是否稳定，开关管和滤波电容的工作状态等。
在仿真过程中，您可以通过修改参数和测试不同的设计选择，以获得最佳的开关电源性能。
还可以进行波形分析和参数优化，以确保开关电源在各种工作条件下都能正常工作。
总结起来，基于PSpice的开关电源设计和仿真是一项重要任务。
通过使用PSpice软件，我们可以在设计和测试阶段进行快速和准确的电路仿真。
这有助于我们更好地理解和优化开关电源的性能，并确保其在实际应用中能够稳定工作。
基于开关电源PSPICE功率因数调整的仿真2剖析
图1.AC/DC电源系统框图
研究的方法
（1）桥式整流滤波电路 实现将交流电转换为直流电的功能
（2）全桥变换器
（3）高频脉冲变压器
在本次设计中，通过全桥变换后的电压频 率拟输入大于20KHz故选择高频变压器。在 高频变压过程中，由于其产生的直流损耗和 交流损耗从而使得输出电压产生畸变造成功 率因数低，故应通过设定线圈的合适参数值 来制定所需要的变压器的模型。
（4）驱动控制PWM生成电路
（5）总电路图
隔
离
变
谢！
基于开关电源PSPICE功率因数调整的仿真
姓名：王理鑫 指导老师：徐振宇 专业：电子信息工程
选题的背景与意义
在电力电子技术中，线路中电能的转化 会有一定的损耗。通过功率因数调整使得电 能得到最大的利用。 提高电路的功率因数意味着： （1）可以降低线路损耗，提高电网输电 效率 （2）能改善供电质量 （3）可以提高设备的利用率，即同一电 源设备可向更多负载供电 （4）可以减少企业电费开支，降低生产 成本,减少开支增加企业的经济效益
研究的基本内容
研究的基本目标为： 1）运用PSPICE软件对AC/DC开关电源的功率因数调 整进行仿真，得出输出的电压电流波形与输入的波 形相一致时的最优功率因数值。 2）在高频变压脉冲器以及SG3525驱动控制PWM生成 电路中，其各个参数的设置对功率因数有一定的影 响。 3）在对整个电路进行仿真的时候，其中各个部分 的电路的参数设定对功率因数有相关的影响。
基于PSpice的开关电源瞬态特性及参数分析
基于PSpice的开关电源瞬态特性及参数分析尚永爽;刘勇;文天柱;费川【摘要】为确定开关电源元件参数,对Buck型开关稳压电源电路具体工作原理和各部分功能进行详细分析,并建立实时仿真模型.根据所建立的数学模型,利用电路分析软件PSpice进行瞬态特性分析,得到开关电源输出电压和电感电流的瞬态响应特性;对滤波电容的等效串联电阻(ESR)进行参数分析,分析了电容退化对输出纹波电压的影响,为开关电源的故障诊断与故障预测提供了新的思路.%To determine the parameters of switching-mode power component, the working principle and the functions part of Buck switching-mode power supply circuit are analyzed, and its real-time simulation model is built. On the basis of mathematical model, a transient analysis is made with PSpice, which can gain the transient response of output voltage and inductance current. A parametric analysis for equivalent series resistor (ESR) of filter capacitor is made, and then the effect of capacitor degradation on ripple voltage is analyzed , a new way is provided for fault diagnosis and failure predication of switching-mode power converters.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)010【总页数】4页(P139-141,151)【关键词】开关电源;脉宽调制;电解电容器;等效串联电阻;参数分析【作者】尚永爽;刘勇;文天柱;费川【作者单位】海军航空工程学院,山东烟台264001;94973部队,浙江杭州310021;海军航空工程学院,山东烟台264001;海军航空工程学院,山东烟台264001;海军航空工程学院,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN7-34;TP206+.30 引言开关电源是一种采用开关方式控制的直流稳压电源[1]，有效率高、体积小、重量轻等突出优点，广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源形式。
Sepic电路课程设计---Sepic电路建模、仿真
课程设计任务书1．题目Sepic电路建模、仿真2．任务建立Sepic电路的方程，编写算法程序，进行仿真，对仿真结果进行分析，合理选取电路中的各元件参数。
3．要求课程设计说明书采用A4纸打印，装订成本；内容包括建立方程、编写程序、仿真结果分析、生成曲线、电路参数分析、选定。
V1=20－40VV2=26VI0=0 ~ 1AF=50kH Z目录1 Sepic电路分析 (1)1.1 Sepic电路简介 (1)1.2 原理分析 (1)1.3 电力运行状态分析 (2)2 Sepic电路各元件的参数选择 (7)2.1 Sepic电路参数初值 (7)2.2 电路各元件的参数确定 (7)3 控制策略的设定 (11)4 Matlab编程仿真 (12)4.1根据状态方程编写Matlab子程序 (12)4.2 求解算法的基本思路 (13)4.3 Matlab求解Sepic电路主程序 (15)5 通过分析仿真结果合理选取电路参数L1，L2，C1，C2 (18)5.1参数L1的确定 (18)5.2参数L2的确定 (20)5.3参数C1的确定 (21)5.4参数C2的确定 (22)5.5 采用校核后的参数仿真 (24)6 采用Matlab分析Sepic斩波电路的性能 (24)6.1 计算电感L2的电流IL2出现断续的次数 (24)6.2 纹波系数的计算 (25)6.3 电压调整率 (25)6.4 负载调整率 (26)6.5 电路的扰动分析 (27)7 参考文献 (30)1Sepic电路分析1.1Sepic电路简介Sepic斩波电路是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一，是一种允许输出电压大于、小于或者等于输入电压的DC/DC斩波电路。
其输出电压由主控开关(三极管或MOS管)的占空比控制。
SEPIC变换器是一种四阶非线性系统, 因具有可升降压、同极性输出、输入电流脉动小、输出易于扩展等特点, 而广泛应用于升降压型直流变换电路和功率因数校正电路。
BOOST 电路的PSpice仿真分析
签：无标签BOOST 电路的PSpice仿真分析BOOST 电路的PSpice仿真分析时间:2007-08-13 来源: 作者:韩彬景占荣高田点击：906 字体大小:【大中小】摘要：BOOST(升压型)电路的工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
PSpice是一款功能强大的电路仿真软件，可对各种模拟和数字电路进行仿真，仿真结果十分接近电路的真实状态。
本文应用PSpice 对BOOST 电路的全部工作过程进行了仿真，对电路中储能元件的各种工作状态进行了分析，并从能量传递角度阐述了电路状态转换的本质原因，加深了对B OOST 电路全部工作状态的理解。
1 引言BOOST 电路又称为升压型电路，是一种直流一直流变换电路，其电路结构如图1所示。
此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位，长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。
对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解，然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析，而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程，不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。
本文采用PSpice仿真分析方法，直观、详细的描述了BO OST电路由启动到达稳态的工作过程，并对其中各种现象进行了细致深入的分析，便于读者真正掌握BOOST电路的工作特性。
图1 BOOST 电路的结构2 电路的工作状态BOOST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。
其中电流连续模式的电路工作状态如图2(a)和图2(b)所示，电流断续模式的电路工作状态如图2(a)、(b)、(c)所示，两种工作模式的前两个工作状态相同，电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。
图2 BOOST 电路的工作状态3 PSpice建模分析3.1 PSpice建模PSpice是一种功能强大的模拟电路和数字电路混合仿真软件，它可以进行各种各样的电路仿真并给出波形输出和数据输出，无论对哪种器件和哪种电路进行仿真，均可以得到精确的仿真结果。
用SPICE和PSPICE仿真开关电源
用SPICE和PSPICE仿真开关电源 由于DC／DC PWM功率转换器的非线性，以及可能有的多种运行模式（CCM模式或DOM模式），使分析十分困难。
在设计或分析开关电源时，仿真起了重要作用。
数字仿真手段可以用来检验设计是否满足性能要求。
用数字仿真可以减少电路的实验工作，与电路实验相比仿真所需要的时间要少得多，并且可以更全面、更完整地进行，以帮助改进设计质量。
此外，仿真还可以提供某些信息。
因此仿真可以加速对开关电源的分析与设计评估，对于大信号分析，一般很难用解析法求解，更需要借助于数字仿真。
因此，仿真是介于开关电源的理论设计和硬件电路板实验之间的一个重要步骤。
有时应用仿真手段可以比硬件实验更透彻地了解理论设计中存在的问题及其解决方法。
在理论设计完成以后，可以先用一种简单的电路仿真模型来检验；实际电路存在着许多非理想的特性，如噪声，寄生电容、漏电感和线路电感、开关时间、二极管恢复过程等。
非理想元件可以在SPI（E模型中考虑，如每次仿真时，只考虑其中－个或两个问题，以研究它们对开关电源性能的影响，从而避免了许多由于非线性而产生的迷惑或复杂现象。
有些理论问题过于复杂或发展还不完善（如谐振转换器，漏电感对交叉调节的影响，电路的损耗等），要将这些理论应用于设计时，可以先用SPICE 仿真试验试探（Trial＆error）分析。
SPICE仿真还可以用来分析一些潜在的问题，如伏安不平衡造成变压器饱和，不确定的RC钳位电压水平。
在实际电路中，这些问题可能会破坏功率晶体管或整流器；因此事先做仿真研究分析是必要的。
由于PSPICE是从SPICE派生出来的，所以本章主要结合SPICE来介绍它的应用，原则上这些论述也适用于PSPICE。
用仿真检验设计以后，SPICE程序可以给出小信号开环频率特性（Bode 曲线），以验证开关电源的瞬态响应和启动特性。
－旦通过了仿真试验，硬件电路实验是检验设计的最后一步，硬件实验应当只对设计做一些小的修改，得到这样的结果才算是一个满意的设计过程。
电路设计的PSpice仿真分析
电路设计的PSpice仿真分析汪汉新（中南民族大学电信学院湖北武汉430074）摘要：提出了一种将PSpice的参数扫描分析和优化分析相结合的新方法对电路进行最优化仿真设计，并结合一个带通滤波器电路，阐述了该仿真分析方法的具体实施步骤，给出了滤波器电路最优化设计的仿真分析结果。
其结果完全符合设计的理论分析值的要求，说明该方法在实际电路设计中具有很好的实用价值。
关键词：PSpice软件；带通滤波器电路；电路设计；仿真分析计算机仿真分析是电路设计的一种重要环节，特别是随着电子设计自动化（EDA）技术的飞速发展，电路的设计已由传统的手工设计转向为计算机辅助设计，其在电路设计中的作用显得更为重要。
传统的设计方法在分析和验证电路的正确性和完整性时十分麻烦，并存在大量的重复性的劳动，而PSpice作为PC级电路仿真软件，对电路不仅能进行一些基本的电路特性分析，还可以对电路元器件的参数进行统计仿真分析和对电路进行优化仿真设计，并将各种仿真分析的结果以波形、图表或文本的方式直观地反应出来，他在电路设计中得到了广泛地应用。
1 PSpice电路的最优化仿真分析实际电路制作之前，通常需要对设计电路进行必要的PSpice仿真分析。
一般可采用直流偏置点（BiasPoint）、直流扫描（DC Sweep）、交流扫描（ACSweep）和瞬态（Transient）分析等对电路的基本性能进行仿真分析；采用参数扫描分析（Parametric）估计元器件变化对电路造成的影响；采用温度分析（Temperature）、灵敏度分析（Sensitivity）对电路的一些较难测量的特性进行仿真分析；采用蒙特卡诺分析（Monte Carlo）对电路的一些元件值进行综合统计仿真分析；采用最坏情况分析（WorstCase）对电路可能出现的最坏结果进行仿真分析；最后对电路进行优化设计分析（Optimizer），使电路的设计结果达到最优化。
本文提出的将PSpice参数扫描分析和优化设计分析结合起来对电路进行最优化设计方法的具体实施过程如下：（1）利用PSpice的前端模块Capture按电路设计要求绘制电路图，并编辑好所有元器件的属性。
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在介绍的过程中，如果对Pspice的具体操作有疑惑 我们随时可以切换到Pspice界面进行
3 2009
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SMPS Pspice Simulations
----直流稳态工作点分析
TAEC已经从SSA的复杂的数学推导中得以简化 在建立平均等效模型后，电容开路，电感短路，进行直流工作点分析
PARAMETERS:
Rc = 50m R = 20
d Vd DC = 0.5 AC = 1
控制的输出的交流特性分析
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Tea or Coffee! No! 眼睛大可不必离开屏幕 双极点 ESR零点 右半平面零点
我不 相信！
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----Pspice还可以做的
参数扫描 观察系统与某一个参数的特性 蒙特卡罗分析 是一种统计模拟方法，是在给定电路元器件参数容差的统计分布规律 的情况下，用一组组伪随机数求得元器件参数的随机抽样序列
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----交流特性分析
加入交流小信号 严密的数学推导
8
2009
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SMPS Pspice Simulations
看下Pspice的表现？ ----需要做的仅仅是加入AC信号，设定频率扫描范围
RL 1 20m 10uH valu e={v(vc)*v(d )*R/(R+Rc)} Vg DC = 5 AC = 0 G_0 _1 valu e={i (l )*v(d)} vc C 220uF 0 Rc {Rc} R {R} L 2 E_2 _0
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拉普拉斯传函验证
RL 1 20m
L 2 10uH
E_2 _0
PARAMETERS:
valu e={v(vc)*v(d )*R/(R+Rc)} Rc {Rc} vc C 220uF
VP VDB
Rc = 50m R = 20
Vg DC = 5 AC = 0 G_0 _1 valu e={i (l )*v(d)}
40
0
SEL>> -40 DB(V(R:2)) 0d DB(V(LAPLACE1:OUT))
-100d
-200d 1.0Hz P(V(R:2))
10Hz P(V(LAPLACE1:OUT))
100Hz
1.0KHz Frequency
10KHz
100KHz
1.0MHz
12
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SMPS Pspice Simulations
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TAEC 时间平均等效模型的 Spice实现(Boost拓扑)
设计目标：Vin=5V Vout=10V Pmax=30W Fs=500KHz Iripple=0.5A Vripple<0.25
L = 10uH Rl=20mΩ C=220uF Rc=50mΩ
输入到输出的交流特性 ---只需把AC量修改到输入电源Vg
100
PARAMETERS:
RL 1 20m 10uH valu e={v(vc)*v(d)*R/(R+Rc)} Vg DC = 5 AC = 1 G_0 _1 valu e={i (l )*v(d)} vc C 220uF Rc {Rc} R {R} L 2 E_2 _0 Rc = 50m R = 20
R {R}
0
d Vd DC = 0.5 AC = 1 C1 d 1kF
20*(1+s/9 0909)*(1-s/496 753)
1+s/(1 0681*2.2 6275)+s*s/1068 1/106 81 R1 1000meg 0
VDB VP
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Switch Mode Power Supply Pspice Simulations-1
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Agenda
TAEC 时间平均等效模型的 PSpice实现(Boost拓扑) 电压模闭环控制分析 环路补偿K因子算法在PSpice中的应用 TypeII 补偿网络 TypeIII补偿网络 Pspice仿真模型，仿真库 构建用于快速仿真的Pspice功能单元 峰值电流闭环控制Pspice模型 通用的SMPS， PSpice仿真模型的推导与比较 准谐振反激转换的Pspice模型 Hspice, Simplis, Power4-5-6, Poweresim
5.96
dB
26.02
dB
输入到输出的传递函 弧度 ESR 零点 Sz1 功率级双极点 ω 0 直接LC 控制到输出的传递函 弧度 ESR 零点 Sz1 功率级双极点 ω 0 右半平面零点 Sz2 7 2009 90909 10681 496753 rds rds rds 频率 14.47 1.70 79.06 KHz KHz KHz 90909 10681 21320 rds rds rds 频率 14.47 1.70 3.39 KHz KHz KHz
0
0
d Vd DC = 0.5 AC = 0
SEL>> -100 DB(V(E_2_0:+)) 0d
-100d
输入到输出的交流特性
-200d 1.0Hz 10Hz P(V(E_2_0:+)) 100Hz 1.0KHz Frequency 10KHz 100KHz 1.0MHz
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求解基本的KCL,KVቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方程
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在Pspice中就这么简单，搭好电路，用鼠标点击偏置分析 --------所有工作交给PC完成
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如下是用Excel工具，根据数学公式计算的结果，
Vg(V) 5 RL(Ω) 0.02 L(uH) 10 Rc(Ω) 0.05 直流分析 C(uF) 220 R(Ω) 20 D 0.5 1-D 0.5
输入输出增益 M
Q 实际 Vo 控制输出增益 Kd
1.987
2.262750 9.935 20 交流信号分析