基于PSpice軟件的單相Boost變換器的仿真分析

在穩(wěn)態(tài)過程中，電路的工作過程與圖5相類似，只是此時(shí)電感、電容均已進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電感提供相同大小的負(fù)電壓，電感電流下降的斜率一定，如圖4所示，電感吸收的能量等于釋放的能量，電容充電能量等于放電能量，電感、電容不再吸收能量而成為能量傳遞工具。

5 電流斷續(xù)模式分析

當(dāng)電感較?。ɑ蛘哓?fù)載電阻較大，或者電路工作周期較長）時(shí)[1]，Boost變換器將會進(jìn)入電流斷續(xù)模式，將圖3中的Boost變換器的電感L1減小到40uH，同時(shí)將負(fù)載電阻RL增加到200 ，其他參數(shù)不變。仿真結(jié)果如圖9所示，Boost變換器此時(shí)工作于電流斷續(xù)模式，對于電路的瞬態(tài)過程與電流連續(xù)型完全類似，具體分析過程可以參閱電感電流連續(xù)模式的瞬態(tài)過程分析。

圖9 電路斷續(xù)模式時(shí)的電感電流仿真波形

6 結(jié)論

計(jì)算機(jī)仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電力電子電路（或系統(tǒng)）的分析和設(shè)計(jì)中。計(jì)算機(jī)仿真不僅可以取代系統(tǒng)的許多繁瑣的人工分析，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高分析和設(shè)計(jì)能力，避免因?yàn)榻馕龇ㄔ诮铺幚碇袔淼妮^大誤差，而且還可以與實(shí)物試制和調(diào)試相互補(bǔ)充，最大限度的降低設(shè)計(jì)成本，縮短系統(tǒng)研制周期?？梢哉f，電路的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)大大加速了電路的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)過程。

PSpice的應(yīng)用范圍很廣，電力電子電路的動(dòng)態(tài)仿真僅僅是其應(yīng)用之一。PSpice的電路元件模型反映實(shí)際型號元件的特性，通過對電路方程運(yùn)算求解，能夠仿真電路的細(xì)節(jié)，特別適合于對電力電子電路中開關(guān)暫態(tài)過程的描述。它的仿真波形與試驗(yàn)電路的測試結(jié)果相近，在模擬實(shí)際電路的波形方面比較準(zhǔn)確，對電路設(shè)計(jì)有著重要指導(dǎo)意義。本文采用PSpice仿真分析方法，對Boost變換器的工作過程和升壓原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，對深入理解Boost變換器具有極大的促進(jìn)作用。此外，PSpice中還可引入模擬行為建模，可以用函數(shù)、表格等方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的建模，這就為高層次模擬電路進(jìn)行仿真奠定了基礎(chǔ)，從而使其具有了對電力電子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等系統(tǒng)級的建模仿真能力。