电子电路仿真讲义

一、BUCK电路开环仿真1、BUCK电路输入电压为300VDC，输出电压为120VDC，负载为R为20欧姆，开关的工作频率为50kHz，纹波电压为输出电压的0.5%，计算占空比D，输出电流的平均值Io，临界电感Lc(若电感大于Lc则工作在CCM模式，若电感小于Lc则DCM模式),工作在临界模式下，输出电容的最小值。1200.4300D，120620oI,60(1)200.6201012022oscVDTLuHI126321(1)3000.40.6508812010(5010)0.6dcUDDCuFLfU2、电路图如图1所示，输入电压为V1=300VDC，开关管用理想开关S代替，其V2为Vpluse是直流脉冲供电电源，为S1提供驱动电压，D1为BUCK的续流二极管，L1为滤波电感，C1为滤波电容，R1=20欧姆为负载。其中V2的参数设置为V1为低电平时的电压，一般设为0，V2为高电平时的电压，一般设为比开关的开启电压高即可，例如开关的开启电压为Von=3.0V，可以设V2为10V，TD为延迟时间，TR为脉冲的上升时间，TF为脉冲的下降时间，PW为脉冲宽度，PER为脉冲的周期。V1300Vdc+-+-S1SVON=3.0VVOFF=0.0VV2TD=0TF=1nPW=8uPER=20uV1=0TR=1nV2=1012L1120uHC150ufR120000DbreakD100图1BUCK仿真电路图按如下的步骤仿真：（1）当L1=120uH时，电容C1的值取50uf，观察并记录L1上的电流波形（2）当L1120uH时（如80uH），电容C1的值取50uf，观察并记录L1上的电流波形（3）当L1120uH时（如200uh）,电容C1的值取50uf，观察并记录L1上的电流波形（4）当C1=50uF时，L1=120uH，观察并记录C1上的电压波形（5）当C150uF时（如20uF），L1=120uH，观察并记录C1上的电压波形（6）当C150uF时（如80uF），L1=120uH，观察并记录C1上的电压波形将R1换成30欧和10欧重复上面的（1）到（6）步骤，并自己总结一下电路在CCM模式和DCM模式的工作情况。二、Boost电路开环仿真1、Boost电路输入电压为200VDC，输出电压为400VDC，负载为R为40欧姆，开关的工作频率为50kHz，纹波电压为输出电压的0.25%，计算占空比D，输出电流的平均值Io，临界电感Lc(若电感大于Lc则工作在CCM模式，若电感小于Lc则DCM模式),当模式下，输出电容的最小值。10.5doUDU，4001040oI,622040020100.50.5(1)50220oscVTLDDuHI13100.510050101ocIDCuFfU2、电路图如图2所示，输入电压为V1=200VDC，开关管用理想开关S1代替，其V2为Vpluse是直流脉冲供电电源，为S1提供驱动电压，D1为Boost的续流二极管，L1为电感，C1为滤波电容，R1=40欧姆为负载。其中V2的参数设置为V1为低电平时的电压，一般设为0，V2为高电平时的电压，一般设为比开关的开启电压高即可，例如设开关的开启电压为Von=3.0V，可以设V2为10V，TD为延迟时间，TR为脉冲的上升时间，TF为脉冲的下降时间，PW为脉冲宽度，PER为脉冲的周期。V1200Vdc12L150uH+-+-S1SVON=3VVOFF=0.0V00DbreakD1C1100ufR14000V2TD=0TF=1nPW=10uPER=20uV1=0TR=1nV2=100VI图2Boost仿真电路图按如下的步骤仿真：（1）当L1=50uH时，电容C1的值取100uf，观察并记录L1上的电流波形（2）当L150uH时（如30uH），电容C1的值取100uf，观察并记录L1上的电流波形（3）当L150uH时（如100uh）,电容C1的值取100uf，观察并记录L1上的电流波形（4）当C1=100uF时，L1=50uH，观察并记录C1上的电压波形（5）当C1100uF时（如50uF），L1=50uH，观察并记录C1上的电压波形（6）当C1100uF时（如400uF），L1=50uH，观察并记录C1上的电压波形将R1换成100欧和10欧重复上面的（1）到（7）步骤，并自己总结一下电路在CCM模式和DCM模式的工作情况。三、反激电路的开环仿真1、设反激电源输入电压为300VDC，输出电压为20VDC，负载为R=5欧姆电阻，开关频率为100kHZ，变压器的原副变比为n=10（设原边电感为1MH，副边电感为10uH），计算占空比D（此时工作在CCM模式），输出电容C1=100uf。根据211odNDUUND,可以计算出D=0.42、电路图如图3所示，输入电压为V1=300VDC，开关管用理想开关S1代替，其V2为Vpluse是直流脉冲供电电源，为S1提供驱动电压，D1为二极管，TX1为变压器，C1为滤波电容，R1=5欧姆为负载。其中V2的参数设置为V1为低电平时的电压，一般设为0，V2为高电平时的电压，一般设为比开关的开启电压高即可，例如设开关的开启电压为Von=3.0V，可以设V2为10V，TD为延迟时间，TR为脉冲的上升时间，TF为脉冲的下降时间，PW为脉冲宽度，PER为脉冲的周期。V1300VdcTX1+-+-S1SVON=1.0VVOFF=0.0V0V2TD=0TF=10nPW=4uPER=10uV1=0TR=10nV2=1000DbreakD1C1200ufR150V图3flyback电路开环仿真图按如下的步骤仿真：（1）当R=5时，观察并记录C1上的电压波形和变压器副边的电流波形；（2）当R=1时，观察并记录C1上的电压波形和变压器副边的电流波形；（3）当R=10时，观察并记录C1上的电压波形和变压器副边的电流波形；（4）当R=20时，观察并记录C1上的电压波形和变压器副边的电流波形；（5）当R=50时，观察并记录C1上的电压波形和变压器副边的电流波形；将C1换成10uF和500uF，重复（1）到（5）步骤并记录波形；将副边的电感换成20uH，重复（1）到（5）步骤并记录波形；