基于multisim控制方式的1a开关电源仿真研究
multisimbuck电路仿真
multisimbuck电路仿真第一章概述1.1 直流―直流变换的分类直流—直流变换器（DC-DC）是一种将直流基础电源转变为其他电压种类的直流变换装置。
目前通信设备的直流基础电源电压规定为?48V，由于在通信系统中仍存在?24V（通信设备）及+12V、+5V （集成电路）的工作电源，因此，有必要将?48V基础电源通过直流—直流变换器变换到相应电压种类的直流电源，以供实际使用。
D C/DC 变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
主要有（1）Buck电路——降压斩波，其输出平均电压小于输入电压，极性相同。
（2）Boost电路——升压斩波，其输出平均电压大于输入电压，极性相同。
（3）Buck－Boost电路——降压―升压斩波，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反,电感传输。
（4）Cuk电路——降压或升压斩波，其输出平均电压大于或小于输入电压，极性相反，电容传输。
此外还有Sepic、Zeta电路。
1.2 直流—直流变换器的发展当今软开关技术的发展使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR 公司(美国怀格公司,国际知名的电源模块生产厂家)设计制造的多种ECI 软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3，效率为（80～90）%。
日本NEMIC—LAMBDA(联美兰达,日本的开关电源厂商.2012年兰达被TDK收购,名称也改为TDK-LAMBDA)公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200～300)kHz，功率密度已达到27W/cm3，采用同步整流器（MOSFET代替肖特基二极管），使整个电路效率提高到90%。
第二章降压―升压斩波电路的设计2.1 基本工作原理电路原理图如图2-1所示,基本工作原理如下:b)Ra)ii2II图2-1: 降压―升压斩波电路原理图设电路中电感L值很大,电容C值也很大。
基于Multisim的直流稳压电源设计
基于Multisim的直流稳压电源设计技术进展迅猛，已在科研、产品设计与创造及教学等各方面都发挥着巨火的作用。
EDA代表了当今产品设计的最新进展方向，利用EDA工具，电子工程师不仅可以在计算机上设计电子产品，还可以将电子产品从设计、模拟试验、性能分忻、到设计出印制板的囫囵过程在计算机上处理完成。
在教学方面，几乎全部理工科的大学都开设了EDA课程，同学通过EDA的学习演练，把握用EDA技术举行电子电路的设计、《电子技术基础》课程的模拟试验，从而为今后从事电子技术设计工作打下基础。
2001是电子电路设计与仿真方面的EDA软件。
因为Multisim2001的最强大功能是用于电路的设计与仿真，因此称这种软件叫做虚拟电子试验室或电子工作平台。
在任一台计算机上，利用Multisim2001均可以创建《电子技术基础》虚拟试验室，从而转变传统的教学模式，同学可把学到的《电子技术基础》学问，应用Multisim2001电路仿真软件举行验证。
例如串联型直流的设计，该系统是由整流、滤波和稳压三部分组成，桥式整流电路加上滤波后，使输出的波形更平滑，稳压部分，普通有四个环节：调节环节、基准、比较和取样电路。
当电网电压或负载变动引起输出电压Uo变幻时，取样电路将输出电压Uo的一部分馈送给比较放大器与基准电压举行比较，产生的误差电压经放大后去控制调节管的基极，自动地转变调节管的集一射极间电压，补偿Uo的变幻，从而维持输出电压慕本不变。
1. 直流稳压电源设计设计并制作串联型直流稳压电源，其输出电压UO=10V，输出调节范围为8～12V，额定输出电流IL=100 mA，电网电源波动±10％，稳压系数Sr2. 编辑电路原理图2.1 放置元器件在Windows桌面上，双击Multisim2001图标进入程序主窗口，主窗口中最大的区域是电路工作区，在此可对电路原理图举行编辑和测试。
首先，将初选电路原理图中的全部元器件，分类从元器件库中调出来。
Multisim仿真软件在电工电子技术课程教学中的应用研究
图1 直流电路的电功率仿真电路图
2.2.3 仿真运行。
Multisim仿真软件提供了强大的仿真功
能，对测量灯泡的损耗功率仿真电路进行仿真，得到的仿真结
果如图2所示。
测得流经该电路的电流大小为1.775A，灯泡两端
的电压大小为10.225V，根据计算功率的公式得到灯泡的损耗
功率为18.149W，与图中功率表的读数18.151W非常接近。
经分
析，该误差是由于电流和电压进行四舍五入导致的，因此验证
仿真结果准确。
图2 仿真运行结果
浙江同济科技职业学院院级课堂教学改革项目：基于《智能机器人传感器应用基础》互联网+创新型高技能培养目标的课程教学建
科学与信息化2021年7月上 5
图3 负载电阻获得最大传输功率仿真电路
表1 负载电阻R2的损耗功率及该电路的传输效率P1/mW P2/mW
119.00811.901
73.46929.388
44.44435.556
36.00036.000
Multisim仿真软件的优势
课程内容重构
Multisim软件强大的电路仿真功能，创设真实问题情
境，将所学知识与实际生活有机结合，提高学生对知识的应用
能力。
对于本文所示的仿真电路，为了提高经济效益，往往需
要提高电路的传输效率，在这个真实问题情境下，让学生完成
对问题的自主探究，在传授知识的同时对实际应用也有了进一
步的认识。
电路基础-§6-7 应用Multisim软件进行一阶电路仿真实验
第六章动态电路§6-7应用Multisim软件进行一阶电路仿真实验一、实验目的（1）通过仿真实验进一步了解一阶RC电路充放电特性。
（2）掌握时间常数对电容器充放电过程快慢的影响。
（3）学习虚拟示波器的使用和测量方法。
二、实验原理及说明零输入响应是动态电路在没有外施激励（输入为零）的3情况下，仅由动态元件的初始储能引起的响应。
电容直接对R放电的过程，就是零输入响应。
零状态响应是在动态元件的初始储能为零的情况下，仅由外施激励引起的响应。
时间常数τ是反应电路过渡过程的快慢的物理量，τ值越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长。
反之，τ值越小，暂态响应所持续的时间越短，即过渡过程的时间越短。
理论上，电容充、放电是一个无限长的过程，但实际上，经过5τ的时间后，就可认为过渡过程已结束。
三、实验内容及步骤（1）在Multisim软件中按图建立实验电路。
（2）单击仿真开关，运行仿真。
（3）反复按空格键，使单刀双掷开关S反复切换，示波器屏幕上便显示出电容反复充电和放电的电容电压波形。
（4）单击暂停按钮，拖动示波器屏幕下面的滚动块，移动波形，使屏幕上显示出电容放电时电容电压的波形。
把1号读数指针放在开始放电时的位置上，T1时刻电容电压为100.000V。
该电路的时间常数τ=RC=10ms，把2号读数指针放在距1号读数指针5τ即T2-T1=50ms位置上，记录T2时刻的电容电压。
（5）拖动滚动块，移动波形，使屏幕上显示出电容充电时电容电压的波形。
把1号读数指针放在开始充电时的位置上，T1时刻电容电压为0V。
将2号读数指针放在距1号读数指针5τ即T2-T1=50ms位置上，记录T2时刻电容电压。
（6）改变电阻R1的电阻值，观察电容电压波形的变化。
（7）改变电容C的电容值，观察电容电压波形的变化。
四、讨论与思考（1）电容C的电容值和电压源的电压值保持不变，增大或减小电阻R1的电阻值，电容电压的波形将怎样变化？为什么？（2）电阻R1的电阻值和电压源的电压值保持不变，增大或减小电容C的电容值，电容电压的波形将怎样变化？为什么？（3）电容C的电容值和电阻R1的电阻值保持不变，增大或减小电压源的电压值，电容电压的波形将怎样变化？为什么？。
multisim使用及电路仿真实验报告_范文模板及概述
multisim使用及电路仿真实验报告范文模板及概述1. 引言1.1 概述引言部分将介绍本篇文章的主题和背景。
在这里，我们将引入Multisim的使用以及电路仿真实验报告。
Multisim是一种强大的电子电路设计和仿真软件，广泛应用于电子工程领域。
通过使用Multisim，可以实现对电路进行仿真、分析和验证，从而提高电路设计的效率和准确性。
1.2 文章结构本文将分为四个主要部分：引言、Multisim使用、电路仿真实验报告以及结论。
在“引言”部分中，我们将介绍文章整体结构，并简要概述Multisim的使用与电路仿真实验报告两个主题。
在“Multisim使用”部分中，我们将详细探讨Multisim软件的背景、功能与特点以及应用领域。
接着，在“电路仿真实验报告”部分中，我们将描述一个具体的电路仿真实验，并包括实验背景、目的、步骤与结果分析等内容。
最后，在“结论”部分中，我们将总结回顾实验内容，并分享个人的实验心得与体会，同时对Multisim软件的使用进行评价与展望。
1.3 目的本篇文章旨在介绍Multisim的使用以及电路仿真实验报告，并探讨其在电子工程领域中的应用。
通过对Multisim软件的详细介绍和电路仿真实验报告的呈现，读者将能够了解Multisim的基本特点、功能以及实际应用场景。
同时，本文旨在激发读者对于电路设计和仿真的兴趣，并提供一些实践经验与建议。
希望本文能够为读者提供有关Multisim使用和电路仿真实验报告方面的基础知识和参考价值，促进他们在这一领域的学习和研究。
2. Multisim使用2.1 简介Multisim是一款功能强大的电路仿真软件，由National Instruments（国家仪器）开发。
它为用户提供了一个全面的电路设计和分析工具，能够模拟各种电子元件和电路的行为。
使用Multisim可以轻松地创建、编辑和测试各种复杂的电路。
2.2 功能与特点Multisim具有许多强大的功能和特点，使其成为研究者、工程师和学生选择使用的首选工具之一。
基于Multisim的直流稳压电源设计
基于Multisim的直流稳压电源设计Multisim2001是电子电路设计与仿真方面的EDA软件。
由于Multisim2001的最强大功能是用于电路的设计与仿真，因此称这种软件叫做虚拟电子实验室或电子工作平台。
在任一台计算机上，利用Multisim2001均可以创建《电子技术基础》虚拟实验室，从而改变传统的教学模式，学生可把学到的《电子技术基础》知识，应用Multisim2001电路仿真软件进行验证。
例如串联型直流稳压电源的设计，该系统是由整流、滤波和稳压三部分组成，桥式整流电路加上电容滤波后，使输出的波形更平滑，稳压部分，一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。
当电网电压或负载变动引起输出电压Uo变化时，取样电路将输出电压Uo的一部分馈送给比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Uo的变化，从而维持输出电压慕本不变。
1. 直流稳压电源设计设计并制作串联型直流稳压电源，其输出电压UO=10V，输出调整范围为8～12V，额定输出电流IL=100 mA，电网电源波动±10％，稳压系数Sr<0.05，输出电阻RO=0.05。
工作温度为25～40℃。
1.1 初选电路根据设计题目要求，输出电流为100mA较大，所以选用由两个三极管组成的复合管，从稳压调节范围考虑，选择带有可变电阻器的取样电路，由此初选一个电路原理图如图1，通过参数计算和仿真测试，再重新考虑所选电路，使之满足要求。
最后在调试过程中进一步确定电路及元件参数。
1.2 元件参数选择1.2.1 整流滤波电路采用桥式整流，电容滤波电路。
为了保证调整管始终工作在放大区，需要有一定的管压降，根据计算得出U1=15V。
考虑到IL=100mA，加上通过R6、稳压管VZ的电流(取10mA)，取样电路的电流(取20mA)。
经过整流二极管的电流ID=130mA。
Multisim电路仿真
Multisim电路仿真Multisim是一个强大的电路仿真软件，它可以在计算机上进行电路设计、仿真和分析，是电子工程师必不可少的工具之一。
本文将介绍Multisim电路仿真的相关知识。
一、Multisim的基本操作1. 新建电路：在Multisim中，可以通过菜单栏或快捷键新建电路；也可以导入已有电路。
2. 添加元器件：在Multisim的元器件库中，选择需要使用的元器件，拖放到电路图中，并正确连接线路。
3. 设置元器件参数：在元器件上双击，进入元器件参数设置界面，对元器件进行参数设置。
4. 运行电路仿真：完成电路图绘制后，点击仿真按钮，进行仿真。
仿真完成后，可以查看仿真结果。
Multisim的元器件库非常丰富，包括各种电子元器件，如二极管、三极管、电容、电阻、集成电路等。
可以通过搜索功能快速查找需要使用的元器件。
1. 直流分析：可以通过直流分析查看电路在稳定直流电压条件下的工作状态。
2. 交流分析：可以查看电路在交流电压条件下的情况，包括电流、电压等波形和相位差。
3. 暂态分析：可以查看电路在瞬态条件下的情况，如电容充电、电路开关时的瞬态响应。
4. 傅里叶分析：可以将电路的任意输入信号分解成不同频率的信号，并产生频谱图。
Multisim电路仿真可以应用在各种领域，如模拟电路设计、数字电路设计、信号处理、控制系统等。
通过仿真，可以快速调试电路，验证电路的可靠性和性能参数，节省开发成本和时间。
1. 操作简单：Multisim的界面设计很直观，操作非常简单，适合初学者和专业人士使用。
2. 元器件库丰富：Multisim的元器件库非常齐全，可以支持各种电路设计和仿真。
3. 仿真结果准确：Multisim的仿真结果准确可靠，可以反映电路实际工作情况。
4. 分析方法多样：Multisim的仿真分析方法多样，可以满足不同应用领域的需求。
六、结语Multisim是一款经典的电路仿真软件，具有操作简单、元器件库丰富、仿真结果准确、分析方法多样等优点。
multisim 模拟仿真实验
一、实验目的和要求(1)学习用multisim 进行模拟电路的设计仿真 (2)掌握几种常见的实用电路原理图二、实验内容和原理2.1测量放大电路仿真分析在multisim11中画出如下电路原理图。
如图所示为测量放大电路，采用两级放大，前级采用同相放大器，可以获得很高的输入阻抗；后级采用差动放大器，可获得比较高的共模抑制比，增强电路的抗干扰能力。
该电路常常作为传感器放大器或测量仪器的前端放大器，在微弱信号检测电路设计中应用广泛。
电路的电压放大倍数理论计算为)1(94367R R R R R A u++=将电路参数代入计算：630)101001001(10300=++=uA2.2电压-频率转换电路仿真分析给出一个控制电压，要求波形发生电路的振荡频率与控制电压成正比，这种通过改变输入电压的大小来改变输出波形频率，从而将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路（VCO ），又称压控振荡器。
在multisim11中创建如图所示的电压-频率转换电路的电路原理图。
电路中，U1是积分电路，U2是同相输入迟滞比较器，它起开关左右；U3是电压跟随电流，输入测试电压U1。
电路的输出信号的振荡频率与输入电压的函数关系为Zi CU R R U R T f 31421==2.3单电源功率放大电路仿真分析在许多电子仪器中，经常要求放大电路的输出机能够带动某种负载，这就要求放大电路有足够大的输出功率，这种电路通称为功率放大器，简称“功放”。
一般对功放电路的要求有：（1）根据负载要求提供所需要的输出功率；（2）功率要高（3）非线性失真要小（4）带负载的能力强。
根据上述这些要求，一般选用工作在甲乙类的共射输出器构成互补对称功率放大电路。
单电源功放电路中指标计算公式如下： 功率放大器的输出功率：Lo oR U P = 直流电源提供的直流功率：CO CC E I U P ⨯=电路效率：%100⨯=EoP P η 实验电路原理图如下：2.4直流稳压电源仿真分析在所以电子电路和电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
第1章 用Multisim设计电路实验
第1章 用Multisim 设计电路实验Multisim 电路仿真器是一个完整的系统设计工具，不仅可以作为专业软件真实地仿真、分析电路的工作，也可以在电子实验课中作为虚拟实验平台对电路进行测试。
Multisim 提供了众多仿真分析方法、测试仪表和大量的元器件模型，为电路分析、模拟电路和数字电路的分析设计带来了极大的方便。
与EWB 以前版本比，Multisim 在编辑电路原理图，设置仿真参数等，都有新的方法和要求。
下面用Multisim 设计一些电路实验。
1.1 基本电路的分析与测试1.1.1 欧姆定律的验证一、实验目的验证欧姆定律的正确性。
二、实验准备欧姆定律的表达式为：IR U s =也可表示为：RU I s =当R 不变、变化时，s U I 与成正比；当不变、s U s U R 变化时，Ｉ与R 成反比。
以下面电路进行分析：图1-1-1 欧姆定律电路三、实验步骤1.编辑图2.1-1电路：分别从电源库、元件库和指示部件库中调用所需电源、电阻和电压表、电流表。
其中电位器、电阻选用虚拟元件。
注：放置元件和电压、电流表时，可调整摆放位置，选择此元器件或仪表，点击右键，选择使用左右、上下、顺旋转90度或逆旋转90度功能。
标注性文字1、2用Place 菜单中的（或点击鼠标右键）Place Text 命令完成。
然后按电路图的形式连接起来。
元器件参数设置如下：开关J1键值为Space键，电位器R1设为10Ω的变阻器，对电压源V1进行分压处理，变阻键选择字母A，在仿真时，按A键，变阻器的阻值随着一旁的百分比改变而减少，按Shift+A键，则阻值随着百分比改变而增大。
电位器R2设为100Ω的变阻器，用来改变电路的电阻值，变阻键选择字母B。
确定电流表、电压表属性中Mode为DC。
2.如图1-1-1连接线路。
3.进行仿真，设定R2＝0，R3＝10Ω，设R＝R2＋R3，将开关拨向1，按A键，将电源电压设置为表2.1-1第一列所示的各个值，并激活电路，将测试到的电压和电流的结果填入表2.1-1第二列中。
Multisim仿真在电工电子实验中的应用
Multisim仿真在电工电子实验中的应用Multisim是一款电路仿真软件，在电工电子实验中具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计以及理论知识，并且可以使实验室的工作更加高效和安全。
本文将探讨一下Multisim仿真在电工电子实验中的应用。
1. 电路设计在实验中，学生需要设计各种电路。
Multisim可以让学生在电路真正实现之前就进行仿真。
他们可以在软件中构建电路，模拟电路的行为，并从中获取有关电路功能的重要指标，如电压、电流和功率等。
另外，Multisim还可以帮助学生分析电路的稳定性和可靠性，通过仿真，修正设计电路的不足，从而增强电路的可靠性。
此外，Multisim提供了各种模型和元件库，这使得学生可以轻松地创建符合特定要求的电路。
2. 实验指导Multisim还可以帮助实验室老师为学生提供更加详尽的实验指导。
实验室老师可以在软件中提前设计好每个实验，并指导学生使用软件进行仿真，以便学生更好地理解电路功能和技术。
此外，它还可以提供数据分析工具，帮助学生更全面的理解电路的行为和性能。
3. 安全性在实验室环境中，电路可能会产生危险。
但Multisim可以让学生在无实际风险的情况下进行检查和测试，以确定其电路的行为是否符合预期。
除此之外，由于不需要接触实际电路，因此避免了危险行为，将实验室的安全性提高到一个全新的水平。
4. 交互性Multisim是一款非常交互性强的软件。
学生可以通过创建电路、控制电路和检查结果来交互，从而掌握电路的所有方面。
当学生对电路设计和实验有足够的理解后，可以使用Multisim建立计算机控制电路，让学生通过无人操作进行实验。
总之，Multisim对电工电子实验具有非常重要的应用价值。
它可以帮助学生更好地理解电路设计和行为，并使实验室的工作更高效、更安全。
同时，由于Multisim具有良好的交互性，因此学生可以更好地掌握电路的所有方面。
还有，Multisim通过仿真为学生提供了练习的机会，课外掌握了设计电路的能力更佳。
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CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 报 告 说 明 书
基于PD控制方式的1A开关电源 Multisim仿真研究
二级学院： 电子信息与电气工程学院 专业： 电气工程及其自动化 班级： 10电二 姓名： 黄石 学号： 10020412
2013年 10 月 1
目录 一 绪论 ......................................................................................................................................................................... 2 二 实验目的 ................................................................................................................................................................. 2 三 实验要求 ................................................................................................................................................................. 2 四 主电路功率的设计 ................................................................................................................................................. 2 （1）buck 电路 ................................................................................................................................................... 2 （2）用Multisim软件参数扫描法计算 ............................................................................................................ 3 (3) 交流小信号模型中电路参数的计算 ........................................................................................................... 4 （4）采用小信号模型分析 ................................................................................................................................. 5 五 补偿网络的设计 ..................................................................................................................................................... 6 六 总电路图的设计 ..................................................................................................................................................... 7 （1）总电路图的设计图 ..................................................................................................................................... 9 （2）总电路的仿真图 ....................................................................................................................................... 10 七 心得体会 ................................................................................................................................................................ 11 八 参考文献 ............................................................................................................................................................... 12 2
一 绪论 Buck变换器最常用的变换器，工程上常用的拓扑如正激、半桥、全桥、推挽等也属于Buck族，现以Buck变换器为例，依据不同负载电流的要求，设计主功率电路，并采用单电压环、电流-电压双环设计控制环路
二 实验目的 (1)了解Buck变换器基本结构及工作原理； (2) 掌握电路器件选择和参数的计算； (3) 学会使用Multisim仿真软件对所设计的开环降压电路进行仿真; (4) 学会使用Multisim仿真软件对控制环节的仿真技术; (5)学会分析系统的静态稳压精度和动态响应速度.
三 实验要求 输入直流电压(VIN)：15V； 输出电压(VO)：5V； 输出电流(IN)：1A； 输出电压纹波(Vrr)：50mV； 基准电压(Vref)：1.5V； 开关频率(fs)：100kHz。
四 主电路功率的设计 （1）buck 电路图4-1-1：
V115 V
Q1IRF250
R120ΩR3250mΩR45ΩD11BH6212L187.66µHC2250µF7
V215V 9V100kHz1
2
4
3
06
buck 电路 图4-1-1 rrrrCLN0.2VVRiI=250mΩ（出于实际考虑选择250mΩ） c*Rc的乘积趋于常数50~80uF，我使用62.5μΩ*F，由式(1)可得RC=250mohm，C=250μF 3
（出于实际考虑取250μF） 开关管闭合与导通状态的基尔霍夫电压方程分别如下式所示：
INOLONLON/VVVVLiT
OLDLOFF/VVVLiT 设二极管的通态压降VD=0.5V，电感中的电阻压降VL=0.1V，开关管导通压降VON=0.5V。 经计算得 L=87.66uH。（注：在实际电路中，取L=88μH） （2）用Multisim软件参数扫描法计算： 当L=70uH时，输出电压纹波4-2-1
当L=80uH时，输出电压纹波如图4-2-2
如图4-2-2 当L=87.66uH时，输出电压和电流和输出电压纹波如图4-2-1 4
图4-2-1 当L=90uH时，输出电压和电流和输出电压纹波如图4-2-3
图4-2-3 (3)交流小信号模型中电路参数的计算如下： 占空比： gVVD
直流增益： gdVDVG0，00lg20ddBdGG 双重极点频率： LCfpp21200
品质因数： LCRQ0，00lg20QQdB 在具有双重极点的传递函数中，频率特性在极点频率附近变化非常剧烈，其中相频特性变 5
化非常剧烈段的起始频率fa和终止频率fb，由下可以确定： 02/1010pQaff
02/1010pQbff
（4）采用小信号模型分析 经分析得Buck变换器原始回路增益函数GO(s)为：
LCsRLssCRVsHVsGCINmO211)(1)(
＝286610196.210532.171)105.621(153.05.11sss ＝286610196.210532.171105.1873sss 假设PWM锯齿波幅值Vm＝1.5V，RX＝3k，Ry＝1.3k，由此可得采样网络传递函数)(sH=0.3，原始回路直流增益)(sAo＝3。 双重极点频率:
LCfPP14.32114.3200
=1.076kHz
用matlab画出的G0（s）的伯德图： 程序： num=[0.000225 3]; den=[0.000000053 0.000034994 1]; [mag1,phase1,w1]=bode(num,den); margin(mag,phase,w)