开关电源的电路仿真分析(建模)方法

开关电源的电路仿真分析（建模）方法

电路仿真分析方法主要有：状态变量法、节点分析法、改进的节点分析法、状态空间平均法等。

1）以状态变量法为基础的仿真技术

状态变量法可以很容易地得到电路的瞬态性能，并评价电路的稳定性。状态变量法是以电路中某些支路的电压和电流当做状态变量建立电路的状态方程。一般是取电容上的电压和电感中的电流作为未知的状态变量，然后再用图论的方法列出方程，来决定每一电路的固有树（Proper Tree）。电路各变量并不直接包含在状态变量中，而是利用一组显式代数方程求出。

对于开关转换器这样的离散电路，应首先列出电路的分段线性状态方程，而后求状态转移规律，并由此导出描写电路的非线性差分方程，此法称为离散时域法。美国VIRginia 电力电子中心开发的面向系统的开关转换器仿真软件COSMIR 就属于这一类型。它将开关器件理想化，转换器的每一个运行模式都由一组线性时不变状态方程描述，在考虑开关条件以后，用直接数字积分法或解析法求解，可以快速地得到稳态响应或大信号瞬态响应。也有的以网孔法或节点法为基础而建立的离散时域法仿真程序。

以状态变量法为基础的仿真技术的缺点是：不能与SPICE 等通用电路仿真程序兼容；由于开关器件理想化，不能分析器件开通或关断瞬间开关器件上的电应力变化。

2）以节J 点分析法为基础的仿真技术

以节点分析法为基础的仿真技术可以应用于电力系统等大系统的仿真，有EMTP、ATP、PECAN 等程序。EMTP 是电力系统瞬态分析的工具，

￣｛＼TP 则是功率转换器和电力传动的仿真工具。PECAN 是专用于仿真电力