正激型Saber电路仿真及开关电源设计电路设计及仿真

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-20 09:53 标签： Saber电路仿真及开关电源设计

【摘要】：双管正激变换器因其咹全、可靠、高效而广泛应用于中、高功率场合电梯控制器对于供电电源稳定性的严格要求,使得此类变压器的设计更加重要。分析了电梯电源主电路所用高频双管正激式变压器的工作原理,在论述原理的基础上提出了该类型变压器的设计过程和计算方法,并通过实例验证了设計的合理性结果表明,所设计的变压器具有效率高、漏感低、干扰小的良好特性,证明了该设计方法是切实可行的。


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可以说是目前电源设计当中最为強大的仿真软件很多电源的设计都依赖于SABER来进行仿真。本文将为大家介绍一种利用SABER对双管正激参数及控制环路进行仿真时的电路结构设計

双管正激变换的好处在于，在较高的输入场合中其要比单管正激变换拥有更高的电压应力承受能力因此被大面积应用在大功率场合Φ。在Saber电路仿真及开关电源设计的设计过程中控制环路设计的优劣关系到系统的稳定与否。因此优良的控制环路对Saber电路仿真及开关电源设计系统是至关重要的。对于PWM变换器的控制环路传统的方法使用状态空间平均法，求出小信号模型来设计控制环路。此方法计算量夶效率低，不利于工程应用

高效的方法是用仿真软件得出电路开环BODE图来设计控制环路。市面的仿真软件非常多功能也很强大，如Matlab、Pspice等然而Pspice软件的收敛算法不好，带来了非常多的不便；Matlab软件建模复杂其补偿器为传递函数或状态方程，需利用电网络理论转化为具体的電路诸多不便。

双管正激拓扑结构如图1所示工作原理为：VT1、VT2同时导通，同时关断；VT1与VT2导通时电源经高频变压器T，快恢复二极管VD3向负載输出能量经L给C充电；VT1与VT2关断时，输出电流由快恢复二极管VD4续流同时变压器原边绕组的励磁电流经VD1-UiN-VD2向电源反馈能量。由于VD1与VD2的箝位VT1與VT2的开关应力等于电源电压。与单管正激电路相比多用一个开关管，电压应力为单管的一半不存在漏感尖峰，变压器无需磁通复位绕組适用于较高输入电压的中、大功率等级场合。

系统稳定的条件：系统回路开环BODE图在剪切频率处幅值斜率为-20dB/dec，且至少有45°的相位裕度。

根据应用要求设计主电路

由SABER仿真器得出主电路的BODE图。

根据实际要求和限制条件确定剪切频率ωc对电源产品，剪切频率通常为开关频率的1/4或者1/5

根据系统稳态精度的要求及剪切频率决定补偿放大器的类型和各频率点。使低频段增益高一般电源产品的低频段设计成I型系統，以保证稳态精度；中频段带宽处的斜率为-20dB/dec且有足够的相位裕度（即y>45°）；高频段增益衰减快，减少高频干扰；用SABER得出补偿后环路的開环频响曲线，验证系统的稳定性

SABER之所以能够成为目前应用最为广泛的仿真软件，主要是因其丰富的元件库与精确的仿真能力不过从應用情况来看，SABER应用在上的情况并不多见因此本文所提到的内容是非常具有参考价值的。

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