基于Saber的Boost电路仿真与分析.pdf

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1、2009年第1期大众科技No.1，2009（总第113期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.113)基于Saber的Boost电路仿真与分析乔瑛瑛，杨嘉祥（哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150040）【摘要】文章通过使用Saber软件，在SaberSketch界面中，利用通用电子元件，对其参数赋值，仿真研究了升压式（Boost电路）DC-DC变换器。分析Boost电路的工作原理，体现了理论结果的直观化和可视化。【关键词】Boost电路；Saber；系统仿真【中图分类号

2、】TM359.4【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2009)01-0068-02开关电源技术属于电力电子技术，而DC-DC变换器是它为建立系统的平台提供了友好的用户图形界面，使得仿真非的核心组成部分，它运用功率变换器进行电能变换，经过变常直观，让使用者易学用。（2）SaberDesigner-集成分析环换电能，可以满足各种用电要求。目前，各种便携式电子产境，仿真分析并显示仿真结果。（3）SaberBook-文档浏览软品，如随身听、CD/MP3、照相机、摄影机、录像机、个人数件包。字助理、手

3、机等，已普遍采用电池供电。另外，亦因全球能3.分析功能。（1）DCanalysis(直流分析)。（2）Transient源问题，各种各类的电池使用已备受关注了，当中包括太阳瞬态分析。（3）AC(频响分析)。（4）Fourier和FFT(傅立叶和能电池及燃料电池。电池供电逐渐成为主要的趋势，而几乎傅立叶快速变换分析)。（5）IFFT(反快速傅立叶变换分析)。在所有的便携式电子产品中，系统中各类器件对电源电压有（二）Boost变换器的工作原理着不同的要求。例如：（1）处理器核常用的电源是1.1v，存Boos

4、t变换电路如图1示，线路由开关S、电感L、电容C、储器要用2.5V和3.3v的电源；（2）太阳能电池以及燃料电为完成把电压Ui升压到Uo的功能。假设开关S的周期为T，开池与蓄电池的直接耦合，进而实现对蓄电池的充电等等，以通时间为Ton=DT，关断时间为toff=(1-D)T，D为开通占空比。D上系统中要维持各器件的正常工作，必须依靠升压式（boost＝ton/T，Boost变换器有两个工作过程：电路）DC－DC变换器。而研究这些电路首先要对这些电路进行电路仿真。我们知道计算机仿真电路在电力电子的研究与开

5、发中有着重要的作用，它可以帮助设计者对电路与系统的原理及工作状态的了解，大大加速电路的设计和试验过程。因此，本文利用Saber仿真软件，因为Saber具有很大的通用模型库和较为精确的具体型号的器件模型，而专门为Saber仿真器设计的Saber-Sketch，是建立系统的平台，提供了友图1Boost变换器电路原理图好的用户图形界面，为建立系统的平台提供了友好的用户图形界面，使得仿真非常直观，让使用者易学用，另外在1.储能过程。开关S开通期间为电感L的储能过程，其等Saber-Scope中观察波形，有多种测

6、量、分析、比较的方法，效电路如图2所示。开关S开通，输入电路被S短路，输入电可以满足多种实验要求。本文的重点工作就是在流使电感L储能，加在L上的电压为电源电压Ui，电压方向与Saber-Sketch中建立Boost升压变换器的仿真模型，并且在电流方向相同。Saber-Scope中得到相关波形,为进一步研究开关电源的相关2.释能过程。开关S关断期间为电感L的放能过程，其等电路的电力电子仿真分析具有重要意义。效电路如图3所示。开关S关断，二极管导通，电源与输出电（一）Saber描述路接通，电感放能。加在电感

7、L的电压为输出电压Uo与电源电1.特点。（1）集成度高。从调用画图程序到仿真模拟，压Ui之差，电压方向与电流的方向相反。电感两端电压在一可以在一个环境中完成，不用四处切换工作环境。（2）完整个周期内的平均值为：的图形查看功能。Saber提供了Saber-Scope和Design-ProbeUiton−()Uo−Uitoof（1）U=L来查看仿真结果，而Saber-Scope功能更加强大。（3）模块化T和层次化。可将一部分电路块创建成一个符号表示，用于层次设计，并可对子电路和整体电路仿真。（4）模拟行为模

8、型。对电路在实际应用中的可能遇到的情况，如温度变化及各部件参数漂移等，进行仿真。2.组成部分。（1）SaberSketch-设计系统的图形化输入图2储能等效图软件包。是建立系统的平台，提供了友好的用户图形界面，【收稿日期】2008-10-19【作者简介】乔瑛瑛（1984－），女，黑龙江桦川人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院硕士研究生，研究方向为开关电源。-68-（四）Boost电路的仿真分析仿真元件的参数设定完成后，就可以进行仿真分析了，