交错并联式BOOST电路的Pspice仿真分析
交错并联式BOOST电路的Pspice仿真分析
异 步 调 制 为 载 波 信 号 与 调 制 信 号 不 同步 的 调 制 方 式 ， 在 不变的情况下 ， 变化 时 ， 波 比 Ｎ 由此 发 生 变 化 。 信 号 波 的 载 在 半 周 期 内 ，ＷＭ 的 脉 冲 个 数 不 固 定 ， 位 也 不 同 ， 负 半 周 Ｐ 相 正
的脉冲不对称 。 交 错 并 联 拓 扑 结 构 通 过 异 步 驱 动 每 个 并 联 的 变 换 器 的
Ａｎａ ｙ ｉ ｆｉ ｅ ｌａ ｉ ｇ ｐａ ａ ｌ ｌＢＯＯＳＴ ｉｃ ｉ ａ ｅ ｐｉｅ ｌ ｓｓｏ ｎｔ ｒｅ ｖ ｎ ｒ ｌｅ ｃ ｒ ｕ ｔｂ ｓ ｄ Ｐｓ ｃ
Ｈ Ｕ Ｃ ｏ ｇ， ＨＡ ＧＪ ｎｊｎ Ｏ ｈｎ Ｚ Ｎ ｉ － 。 ａ ｕ
（． ｉ帆 Ｕ ｉ ｒｉ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｘｉ ７ ０ ５ ， ｈｎ ； １Ｘ ’ ｎｖ ｓｙｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ’ １０ ４ Ｃ ｉａ ｅ ｔ ｆＳ ｅ ｏ 肌
叶分析等 。 交 错 并 联 Ｂ Ｏ Ｔ电路 的 Ｐ ｐｃ 型 如 图 ３所示 。 Ｏ Ｓ ｓｉ ｅ模
控 制 信 号 来 实 现 ， 以减 少 输 出 电压 的 纹 波 。 可
２１ 拓 扑 结 构 图 ． 交 错 并 联 ＢＯＯＳ Ｔ拓 扑 ， 图 ２所 示 。 如
２２ Ｐ ＰＩ 仿 真 ． Ｓ ＣＥ
Ｐｐｃ ｓｉ ｅ是 一 种 功 能 强 大 的模 拟 电 路 和 数 字 电 路 混 合 仿 真
交 错 并 联 Ｂ Ｏ Ｔ拓 扑 公 用 一 个 电 源 ，输 出 电 容 也 为 ～ Ｏ Ｓ
图 ３ 交错 并 联 Ｂ ｏｔ 路 的 Ｐ ｐｃ 模 型 ｏｓ 电 ｓ ｉｅ
Ｆ ｇ Ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ｄ ａ ａ ｏ ｅ ｉ ｔｒｅ ｖ ｎ ｒ ａｌ ｌｂ ｏ ｔｔ ｐ ｌ ｇ ｓ ｉｅ ｍｏ ｅ ｉ ．３ ｔ ｔ ｒ ｉ ｇ ｍ ｆｔ ｎ ｅ ｌ ａ ｉ ｇ ｐａ ｌｅ ｏ ｓ ｏ ｏｏ ｙ ｐ ｐ ｃ ｄ １ ｕ ｒ ｈ
BOOST电路的PSpice仿真分析与设计
BOOST 电路的PSpice 仿真分析与设计
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BOOST 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。
高升压比交错并联Boost电路的分析
高升压比交错并联Boost电路的分析类别：电源技术阅读：869摘要：文章分析了传统BooST电路在实际应用中存在的问题，提出了一种改进型的交错并联Boost电路。
在电感电流连续模式下，根据占空比大于或小于0。
5的情况，详细分析电路的工作过程，推导了稳态情况下输出输入电压关系式，最后通过仿真验证了理论分析的正确性。
0 引言升压变换器是最常用的一种变换器，随着新能源的推广，由于太阳能、燃料电池、蓄电池等输入源具有输入电压较低的特性，升压变换器成为不可或缺的关键部件。
常用的非隔离Boost升压变换器，在高输出电压场合，由于寄生参数的影响不可能达到很高的输入输出电压比。
而另一种升压电路是隔离升压电路，例如正激、反激电路。
隔离升压电路中必须用到的变压器通常具有隔离、变压的功能，在那些不需要隔离或体积要求较小的应用场合，通过变压器升压就很难满足要求，另外变压器漏感引起的一系列问题，比如开关电压过冲，EMI等，常常对电源本身及周围设备带来安全隐患。
为了克服常用升压变换器在大功率、高输入输出变比等场合应用的限制，本文研究分析了一种新的电路拓扑结构及其工作方式，并对其进行了仿真验证。
1 工作原理下面分析Boost电路存在的不足，在理想情况下：M(D)=U0Uin= 11-D(1)根据式(1)，在一定的输入电压下，理论上可以产生任意高于输入电压的输出电压。
而实际情况中，由于电感、二极管、开关管都会产生一定的损耗，这些损耗可以等效为一个与电感串联的电阻RL，如图1所示：图 1 Boost等效电路图此时根据磁平衡原理：由式(2)、(3)可得：根据式(4)，在不同的RL/R 情况下，M(D)如图2所示。
由此可见，在实际电路中，Boost电路升压比有限制极限，输出电压一般能达到输入电压的4～5倍。
在大功率应用环境中，由于损耗严重，升压比反而更低。
为了克服上述非隔离升压电路的不足，本文研究的升压变换器如图3所示，它由交错并联Boost电路与电容串联组合而成。
交错并联BOOST电路的PI-模型预测控制方法研究
交错并联ＢＯＯＳＴ电路的ＰＩ－模型预测控制方法研究作者：綦慧匡凯来源：《电气传动自动化》2019年第02期摘要：在新能源工业中双向DC/DC变换器的作用举足轻重。
基于两相交错并联BOOST 拓扑，分别从目标电压跟随、电流纹波、响应速度等角度，采用传统PI控制器与模型预测控制算法相结合的方法，对BOOST模式下DC/DC变换器输出电压超调量与稳态误差、系统调节时间等方面的性能展开研究。
实验结果充分验证了设计方案的可行性和有效性。
关键词：双向DC/DC变换器; 交错并联BOOST拓扑; PI控制器; 模型預测控制中图分类号： TK514; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码： AResearch on PI-model Predictive Control Method for Interleaved Parallel BOOST CircuitQi Hui， Kuang Kai（Department of Information Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， China）Abstract： The role of bi-directional DC/DC converters in the new energy industry is important. Around the two-phase interleaved parallel BOOST topology， the combination of traditional PI controller and model predictive control algorithm is used to control DC/DC converter in BOOSTmode from the perspective of target voltage following， current ripple and response speed， theperformance of output voltage overshoot and steady state error， system adjustment time and so on are studied. The experimental results fully verify the feasibility and effectiveness of the design.Key words： Bi-directional DC/DC converter;Interleaved parallel BOOST topology;PI controller;Model predictive control1; 引言如何合理利用可再生能源已经成为当今分布式电源领域的主要研究方向。
图腾柱式无桥零纹波交错并联Boost功率因数校正器
图腾柱式无桥零纹波交错并联Boost功率因数校正器王议锋;徐殿国;徐博;王斌泽;杨潮晖;张相军【摘要】提出一种图腾柱式无桥零纹波交错并联Boost功率因数校正器（Power Factor Correction,PFC）,解决了低压大电流输入场合下的Boost PFC效率和功率密度偏低的问题。
此拓扑结合了无桥和交错并联技术,降低了输入整流桥、功率开关器件及Boost电感的损耗,消除了传统Boost PFC所存在的局部过热点,提高了变换器效率,适用于低压、大电流应用场合;结合了交错并联和零纹波技术,改善了变换器电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,EMC）特性,减小了输入、输出滤波电感和电容体积,提高了变换器效率和功率密度。
本文详细阐述了此变换器的工作原理及其参数设计过程,并通过一台基于DSP控制的1kW样机进行了实验验证。
%In order to improve the efficiency and power density of the low-voltage high-current input Boost PFC,a novel interleaved totem-pole bridgeless zero-ripple boost rectifier for power factor correction（PFC）is proposed in this paper.With the combination of the bridgeless and the interleaving technologies,the losses of input rectifier bridge,the power switching devices and the boost inductor are reduced,and the partial over heating points of traditional Boost PFC are eliminated,and the efficiency of the Boost PFC converter is improved,so that it is more suitable for the low-voltage high-current applications.With the combination of the interleaving and the zero-ripple technologies,the electromagnetic interference（EMI）characteristics of the converter are improved,and the size of input and output filter inductors and capacitors are reduced.Thus the converter efficiency and the power density are higher.The principle of the operationand the parameters calculations are described in detail.A 1kW prototype converter was implemented in the laboratory based on DSP,and the tested result verifies the analysis.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2011(026)009【总页数】8页(P175-182)【关键词】功率因数校正;零纹波;交错并联;无桥;数字控制【作者】王议锋;徐殿国;徐博;王斌泽;杨潮晖;张相军【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001;中国航天科工集团第三研究院第三总体设计部,北京100074;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TM461 引言Boost PFC因其结构简单，成本较低被广泛地使用[1-2]。
两相交错并联Boost变换器的研究与仿真
2. 基本原理
2.1. 交错并联技术原理
交错并联技术已经广泛的应用于多个工程领域，在电力电子领域，也成功应用于变换器方面。以两 相交错并联 Boost 电路为例，两条支路并联运行，其控制信号为频率相同，相位相差 180 度的两个 PWM 信号，使两支路交错相通。采用交错并联技术可提高变换器功率容量和可靠性，减小开关管电流应力[2] [3]。交错并联技术的应用不仅使得整个系统有并联运行的优点，还具有降低开关损耗和输出电压、输出 电流纹波等优点。
载波
Figure3. Control block diagram of double closed-loop controlled two-phase boost converter 图 3. 双闭环两相 Boost 变换器控制原理框图
3.2. 数字电流滞环控制
数字电流滞环控制方法，即根据输入电压、输出电压、输出电流的采样信息和输出电压偏差反馈增 益，得出公式并计算出所需的平均电感电流值，并根据需要将电流控制在该平均电感电流的一个滞环宽 度内[5] [6]。图 4 为数字电流滞环控制原理框图。 流 io ( t ) ，计算出变换器负载电阻 R ( t ) 在连续导电模式下，由数字控制器采集输入电压 vi ( t ) 、输出电压 vo ( t ) 、电感电流 iL1 ( t ) 、输出 电
收稿日期：2017年3月7日；录用日期：2017年3月24日；发布日期：2017年3月28日
PSpice基础仿真分析与电路控制描述
PSpice基础仿真分析与电路控制描述简介本文档将介绍PSpice基础仿真分析和电路控制的相关概念和使用方法。
PSpice是一款电路仿真软件，可帮助电路设计师评估和优化电路性能。
PSpice的基本功能- 电路仿真：通过输入电路原理图和元件参数，PSpice可以对电路进行仿真分析，以评估电路的性能和行为。
- 波形分析：PSpice可以生成电路中各个节点电压和电流的波形图，以帮助理解电路运行情况。
- 参数扫描：PSpice可以对电路中的元件参数进行扫描，以评估元件参数对电路性能的影响。
- 优化分析：PSpice可以通过自动化搜索算法优化电路参数，以达到用户定义的目标。
仿真步骤1. 绘制电路原理图：使用PSpice提供的元件库绘制电路原理图，设置元件参数和连接关系。
2. 设置仿真选项：设置仿真类型和仿真参数，如直流分析、交流分析、变化频率分析等。
3. 运行仿真：通过点击仿真按钮或执行仿真命令，PSpice开始进行仿真计算。
4. 分析仿真结果：根据仿真结果生成的波形图和数据表格，分析电路的性能和行为。
电路控制描述- 电源控制：通过设置电源的电压或电流源来控制电路中的电压和电流。
- 开关控制：通过激活或关闭开关元件, 来控制电路中的电压或电流流动。
- 反馈控制：通过将电路输出信号与输入信号进行比较，并根据差异调整电路参数，实现对电路的控制。
示例下面是一个简单的PSpice仿真和电路控制的示例：* 这是一个简单的RC电路R1 N1 N2 1kC1 N2 N3 1uV1 N1 0 DC 10R2 N3 0 10k.tran 0.1ms 10ms.end通过上述示例，我们可以：1. 进行直流分析，评估电路的直流稳态行为。
2. 进行时间域分析，查看电路中各个节点的电压随时间的变化。
3. 通过改变元件参数、调整输入电压或通过反馈控制等方式，控制电路的行为和性能。
希望本文档能够帮助您了解PSpice的基础仿真分析和电路控制的相关内容。
交错并联+Boost+PFC+电路研究
最后，研制了基于 UC3854 的交错并联 Boost PFC 电路样机，采用平均电流控制模 式，通过分频电路与驱动电路实现交错控制。设计了主电路、控制电路等的关键元件参 数，利用 Saber 软件搭建了系统闭环仿真平台，通过软件仿真及样机实验验证了理论分 析的正确性以及系统设计的可行性，证明该电路具有良好的功率因数校正效果。
Name
: Zhang Longge
(Signature)
Instructor BSTRACT
Due to the wide application of power electronic devices, power quality problems have caused widespread concern. Thus, one of the hotspots in the research fields to improve the impact on power quality effectively is using the power factor correction (PFC) technology in power electronic devices. The currently research of power factor correction technology focused on improving the power density and the efficiency and reducing the volume. Interleaving parallel technology can achieve power sharing through multiple converters in parallel. Using this technology can reduce the individual power requirements of the converter effectively, and enhance the overall power rating of the power supply. Due to the interleaved operation of each parallel converter, this technology can also improve the performance of the power supply effectively.
交错并联Boost PFC电路的研究
交错并联Boost PFC电路的研究郭超;韦力【摘要】The single-phase interleaved parallel Boost PFC circuit is adopted to improve the power grade and efficiency.The discrete inductor is used as a boost inductor. The operation experiment and simulation of interleaved parallel Boost PFC circuit were conducted uner the intermittent mode of inductance current. The interleaved parallel Boost circuit is capable of reducing the inductance capability and EMI filter size. The simulation and experimental results prove that the PFC circuit can realize good correction effect with small input current ripple and switching stress.%提出了一种单相并联交错Boost PFC电路,升压电感采用分立式电感.详细论述电感电流断续模式下的Boost PFC交错并联电路,减小单个电感容量和前级EMI滤波器尺寸,提高PFC 电路的功率等级和效率.仿真与实验结果表明,该PFC电路具有良好的校正效果,较小的输入电流纹波,较低的开关应力.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)010【总页数】3页(P133-135)【关键词】电力电子;交错并联;分立电感器;功率因数校正【作者】郭超;韦力【作者单位】西安科技大学,陕西西安710054;西安科技大学,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TN710-34Boost变换器由于其升压电路简单，效率高，工作性能稳定等优点被广泛的应用为PFC电路中。
PSPICE电路仿真分析实
计算差模电压放大倍数； 计算差模输入电阻； 观察两个输出端电压的相位关系。
4. 分析共模电压放大倍数和共模输入电阻
将输入方式改接为共模输入 （取vI1= vI2= 1 V ）； 设置交流分析和瞬态分析； 计算共模电压放大倍数； 计算共模输入电阻；
6. 分析双端输入时的vO1、vO2、vO、vE波形
电路图
设β＝145，+VCC=+15V，-VEE = -15 V，估算差分放大电路的静态工作 点IC1Q、VC1Q、VC2Q、VEQ。 估算差分电路单端输出时的差模电压放大倍数和差模输入电阻。 设Q3管组成的电流源等效内阻为Ro3=2 M，D1、D2的动态电阻rd忽略 不计，估算单端输出时的共模电压放大倍数、共模输入电阻和共模抑 制比KCMR。
实验内容
2. 仿真分析静态工作点和电压传输特 将输入方式改接为单端输入； 性
设置直流扫描分析，以Vi为扫描
对象；
分析差分放大电路的静态工作 点IC1Q、VC1Q、VC2Q、VEQ；
绘制电压传输特性曲线。
3.将输入方式改接为差模输入（取v =5mV， v = -5mV）； 仿真差模电压放大倍数和差模输入 I1 I2 电阻
(5) 保持图所示的电路形式不变，低频增益值提高到60倍以上，电路元件参数应如何修改？
.MODEL MOD1 NMOS LEVEL=1 VTO=1.0 GAMMA=0.2 PHI=0.6 LAMBDA=0.03 JS=0.16 PB=0.82 CGSO=2.9E-10 CGDO=2.9E-10 +CGBO=2.2E-9 RSH=6 TOX=9.5E-8 NSUB=2.5E14 XJ=1.2U LD=0.8U UO=700
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交错并联式BOOST电路的Pspice仿真分析
摘要：文中研究基于Pspice 软件的交错并联BOOST 变换器的拓扑结构，并对其建立仿真模型，进而延伸到N 个相同的BOOST 拓扑结构的并联，从中分析了此种拓扑结构的优点，进而得出此种拓扑结构适于在功率因数校正电路
中应用的结论。
关键词：交错并联；BOOST 拓扑；Pspice 仿真；PWM 随着电力电子行业的发展，电路设计的复杂程度越来越高，仿真作为一种便利的设计
手段被广泛的应用于电路设计、分析和验证中，包括用于电路设计中的一系列
仿真软件如MATLAB 中的Simulink 及其Pspice 等软件，这些软件可以对电路中的信号进行仿真，让设计人员了解电路的工作特性，设计人员可以通过仿真
来预测和验证电路设计的准确性，具有时效性强的优点，对于科学研究工作具
有十分有用的价值。
笔者在基于Pspice 仿真软件的基础上对BOOST 变换器的并联交错技术进行仿真分析，通过搭建Pspice 模型分析了并联交错BOOST 变换器的优点，即输出纹波很小适用于带载要求纹波小的设备，如应用于计算机
的CPU 等。
1 DC-DC 变换器DC-DC 变换器的基本拓扑结构非为BUCK 变换器、BOOST 变换器和BUCK-BOOST 变换器。
由于DC-DC 变换器中，输入端和输出端共地，所以也称为三端开关变换器。
开关变换器同三端线性调节器有很多相同点，例如输入电压不能调节，但是输出电压可以调节，在效率要求
较高的情况下可以替代线性调节器，开关变化器在输入跟输出之间使用的是扼
流圈而不是变压器。
BOOST 电路是升压电路，升压电感完成升压，并通过电容保持电压值。
其结构图如图1 所示。
，其中N 为并联的变换器的个数，本课题中N 为2，交错并联BOOST 拓扑中的PWM 信号的一种时序图如图4 所示。
由图4 的驱动波形分析扑结构的工作状态：状态1 当两个管子都为高电平。