反激式变换器电路仿真建模与分析

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反激式变换器的设计及仿真研究

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１．１输入保护电阻器和压敏电阻构成．具有过电流保护通电限流保护和吸收浪涌电压，防雷击保护的功能１．２ＥＭＩ滤波器ＥＭＩ滤波器．即电磁干扰滤波器．由于Ｌ１中两个线圈的磁通方向相同．经过耦合后总电感量迅速增大．因此对共模信号呈现很大的感抗．使之不易通过．故称作共模扼流圈１．３输入整流桥及输入滤波电容整流桥的主要参数有反向峰值电压（ｖ），正向压降ｕ（ｖ），平图１模型稳态运行波形均整流电流厶（Ａ），正向峰值浪涌电流ｊ（Ａ），最大反向漏电流Ｉ图２显示模型的动态波形。当负荷为７．５ｎ，即输出功率为额定功（Ａ）。整流桥的反向击穿电压应满足式（１）要求：率的一般，运行模型，电路经过Ｏ．５ｓ达到稳定，输出正常（１５Ｖ／２Ａ）。在０．８ｓ时，将负荷大小调整为３．７５ｎ，即额定功率，电路经过Ｏ．ｉｓ的超调 ≥Ｊ．２５、／２ｕ～。（１）输出额定功率。当交流输入电压范围是８５ —１３２Ｖ时．ｕ￣＝１３２Ｖ．由式计算出ＵｓＲ＝后进入稳定状态，
ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｆｌｙｂａｃｋｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＡＣ — ＤＣ；ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ

单端反激变换器的建模及应用仿真

单端反激变换器的建模及应用仿真摘要：本课程设计的目的是对直—直变换电路中常用的带隔离的Flyback电路（反激电路）进行电路分析、建模并利用Matlab/Simulink软件进行仿真。

首先是理解分析电路原理，以元件初值为起点，用simulink软件画出电路的模型、并且对电路进行仿真，得出仿真波形。

在仿真过程中逐步修正参数值，使得仿真波形合乎要求，并进行电流连续、断续模式与电路带载特性的分析。

关键词：单端反激变换器Matlab/Simulink建模与仿真二、反激变换器的基本工作原理1.基本工作原理（1）当开关管导通时，变压器原边电感电流开始上升，此时由于次级同名端的关系，输出二极管VD截止，变压器储存能量，负载由输出电容C提供能量，拓扑电路如下图。

图2-1开关管导通时原理图为防止负载电流较大时磁心饱和，反激变换器的变压器磁心要加气隙，降低了磁心的导磁率，这种变压器的设计是比较复杂的。

（2）当开关管截止时，变压器原边电感感应电压反向，此时输出二极管导通，变压器中的能量经由输出二极管向负载供电，同时对电容充电，补充刚刚损失的能量，原理图如下图。

图2-2开关管截止时原理图在开关管关断时，反激变换器的变压器储能向负载释放，磁心自然复位，因此反激变换器无需另加磁复位措施。

磁心自然复位的条件是：开关导通和关断时间期间，变压器一次绕组所承受电压的伏秒乘积相等。

2、DCM(discontinuouscurrentmode)&CCM(continuouscurrentmode)根据次级电流是否有降到零，反激可以分为DCM(副边电流断续模式）和CCM（副边电力连续模式）两种工作模式。

两种模式有其各自的特点。

下面两种工作模式时的波形。

图2-3反激变换器工作在CCM下的各个波形图2-4反激变换器工作在DCM下的各个波形两种工作模式有完全不同的工作特性和应用场合。

以下是这两种工作模式的优缺点比较。

Ug 为PWM脉冲信号、U T为开关管承受电压、I L1与I L2原副边电流、U L2副边电压。

反激变换器建模Matlab仿真

前言本文主要论述的是如何对理想的CCM模式下的反激式变换器进行闭环补偿设计，并观察验证补偿结果。

主要分两部分进行论述，一部分是利用小信号建模法建模并计算出相应的传递函数，并由反激变换器的CCM的工作条件算出一组参数。

第二部分是通过matlab对其开环特性的分析，选择合适的补偿方法，并通过simulink进行仿真观察验证。

1 反击变换器的现状反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器。

因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。

反激式变压器的优点有:1.电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求.2.转换效率高,损失小.3.变压器匝数比值较小.4.输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求.反激式变压器的缺点有:1.输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下.2.转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大.3.变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂.由于两种模式的仿真较复杂，本文只对CCM模式下的反激变换器进行仿真和讨论。

2 CCM 模式下反激式变换器的工作原理和传递函数的计算CCM 模式是指，反激式变换器中的变压器在一个周期结束时仍有部分的存储能量。

而这也是CCM 模式下讨论其工作原理和计算传递函数的基础。

CCM 模式下，反激式变换器有两个工作状态，一个是开关Q 导通，另一个是开关Q 断开，如图2.1所示。

V(t)V gD 开关Q断开V g D 开关Q 导通图2.1 CCM 模式下反击变换器的两个工作状态当开关Q 断开时有方程组：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=+=])(,[),()(])(,[,)()(])(,[),()(s s s T L g T c T g L t d t t t i t i t d t t R t v t i t d t t t v t v当开关Q 导通时有方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧++=++-=++-=],)([,0)(],)([,)()()(],)([,)()(s s g s s L c s s L T t T t d t t i T t T t d t R t v n t i t i T t T t d t n t v t v在周期平均法的基础上，通过在变换器静态工作点附近引入低频小信号扰动，从而对变换器进行线性化处理。

基于MATLAB的反激变换器分析与设计毕业设计样本

图4持续模式时变压器副边绕组电流，负载电压、电流波形
（2）反激变换器断续工作模式
当占空比D=8%时，电路处在断续模式状态如图5所示。
图5断续模式时变压器副边绕组电流，负载电压、电流波形
从图4和图5可以看出：在负载电阻阻值R为2Ω，反激变换器变压器参数Rm值为50、Lm值为2保持不变时候，把占空比改小，反激电路由电流持续模式转变为电流断续模式。
2.3设计流程
一方面，要在Simulink/SimPowerSystems平台上搭建一种符合规定开环Flyback电路。然后进行参数调试，直到设立参数符合设计规定为止。
最后，在Simulink/SimPowerSystems平台上，搭建一种闭环控制电气模型。将输出电压进行采样后，然后与基准电压+5V进行比较，得到误差信号。把误差信号通过电压补偿，与锯齿波波进行PWM调制，得到一组满足条件具备控制能力方波，对开关管进行控制。
2.2设计平台
本次设计是基于MATLAB平台仿真设计，MATLAB是由美国Mathworks公司开发大型软件。在MATLAB软件中，涉及了两大某些：数学计算和工程仿真。其数学计算某些提供了强大矩形解决和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB软件应用几乎遍及了各个工程领域，并且还在不断加以完善[5]。
[核心词]：反激电路；MATLAB；仿真分析
The Analysis and Design of Flyback Convertor based on MATLAB
Automatic xxx
Abstract：Flyback converter (Flyback Converter) is derived from the Buck-Boost converter，Flyback circuit (flyback circuit) as the main object，in the flyback circuit，output transformer T in addition to realize the electrical isolation and voltage matching，and the stored energy function，the former is the attribute of the transformer，the latter is the inductance attribute，so it is called inductance of transformer. In order to meet the various requirements of electricity in recent years，emerge as the times require switching powersupply technology. The flyback converter for electrical modeling of open loop simulation using MATLAB software，analysis of change of the output voltage waveform，verify the performance index is up；then established simulation circuit to realize closed loop control of PID compensation parameters on flyback switching power supply automatic tuning，and achieved the expected design requirements.

反激变换器建模Matlab仿真

前言本文主要论述的是如何对理想的CCM模式下的反激式变换器进行闭环补偿设计，并观察验证补偿结果。

主要分两部分进行论述，一部分是利用小信号建模法建模并计算出相应的传递函数，并由反激变换器的CCM的工作条件算出一组参数。

第二部分是通过matlab对其开环特性的分析，选择合适的补偿方法，并通过simulink进行仿真观察验证。

1 反击变换器的现状反激式(Flyback)变压器，或称转换器、变换器。

因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名。

2 CCM 模式下反激式变换器的工作原理和传递函数的计算CCM 模式是指，反激式变换器中的变压器在一个周期结束时仍有部分的存储能量。

而这也是CCM 模式下讨论其工作原理和计算传递函数的基础。

CCM 模式下，反激式变换器有两个工作状态，一个是开关Q 导通，另一个是开关Q 断开，如图2.1所示。

一种反激式开关电源的设计与仿真

第38卷第4期计算机仿真2021年4月文章编号：1006 -9348(2021 )04 -0083-06一种反激式开关电源的设计与仿真王强\王槐生U，田宏伟1(1.苏州大学应用技术学院，江苏苏州215325;2.苏州大学电子信息学院，江苏苏州215006)摘要：为实现小功率开关电源的小型化、高效化和低成本，提出了一种基于电流型PW M芯片UC3842控制下双路输出的反激式开关电源。

研究了电源的拓扑结构和工作原理，详细分析了EM1滤波器和整流滤波电路、功率变换电路、PW M控制电路、反馈检测电路的关键参数和设计过程。

利用Sabei•软件的仿真工具箱搭建了电路闭环仿真模型，模拟反激式电路的环路控制，实现两路直流输出5V/1A和15V/1A，效率髙达90%。

仿真结果证明了设计的正确性和可行性。

关键词.•开关电源;反激式;电路设计;建模与仿真中图分类号:TP391.9 文献标识码：BDesign and Simulation of a Flyback Switching Power SupplyWANG Qiang1,WANG Huai - sheng12 ,TIAN H ong-w ei1(1. Applied Technology College,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215325 ,China；2.School of Electronic and Information Engineering,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215006,China)A B S T R A C T：For the r e a l ization of small switching power supply miniaturization,high efficiency,and low cost,a f l yback switching power supply controlled dual output was designed based on the current - mode P W M chip U C3842.The topological structure and working principle of the power supply were studied.The key parameters and the design process of EMI f i l t e r s and r e c t i f i e r f i l t e r circuit,power conversion circuit,PWM control circuit,feedback detection c i rc u i t were analyzed in ing the simulation toolbox of Saber software t o build the closed - loop simulation mode l simulating the loop control of the flyback c i r c u i t and achieving the two - channel DC output of 5V/1A and 15 V/1A,the efficiency can reach 90%.The simulation resu l t s prove the correctness and f e a s i b i l i t y of the design.K E Y W O R D S：Switching power supply； Flyback； Circuit design； Modeling and simulationi引言近年来，随着电子电路仿真技术应用领域的不断扩展，对仿真技术也提出新的要求，如何提高仿真的可靠性和准确性，提高建模和仿真的效率对于电子电路设计具有重要意义[|]。

基于峰值电流控制的反激变换器的建模与设计

基于峰值电流控制的反激变换器的建模与设计反激变换器是一种常用的开关电源电路，应用广泛，供应系统电力负载。

与传统的直流-直流变换器相比，反激变换器具有一些优点，比如高转换效率，高电压转换比等等。

对于反激变换器的建模与设计，峰值电流控制是一种常见的方法，下面介绍具体步骤。

反激变换器的结构一般包括输入直流与谐振电容的串联，幺变压器，输出直流电流检测电感器，输出电感和输出滤波电容以及开关管组成。

在典型的反激变换器中，输人电压Ug经过谐振电容存储能量，然后经过开关管（一般为MOSFET）通过幺变压器产生一个瞬态高压脉冲。

该脉冲被送到输出端，经过输出电感和滤波电容后变成稳定的直流输出电压Uo。

反激变换器的运行原理是通过开关管的开关动作实现。

开关管在开启状态下，Ug通过其导通，将电能储存到谐振电容Cres上，然后通过闭合开关，将谐振电容Cres的能量释放到幺变压器上，产生一个脉冲电压，并将其通过输出滤波电容Cout释放到输出端，形成稳定的电压输出。

然后开关管再次断开，回到等待状态，以反复周而复始。

为了建立反激变换器的控制模型，我们需要确定转换过程中的一些参数，例如输入电压Ug、输出电压Uo、电感L和电容C等等。

在设计反激变换器时，一些主要任务包括电压转换比、输出电压纹波、谐振电容的选择以及开关和电感时序的选择等等。

峰值电流控制方法可以帮助我们实现了对反激变换器的控制，并且其原理和步骤也简单易懂。

首先，确定开关管的控制信号：当Uc>Us时，开关K1关闭，Uc通过电阻R1放电；当Uc<Ud时，开关K1-close，Uc开始充电。

其次，计算反激电流：当开关K1关闭时，谐振电容通过幺变压器将能量传递到电感L1中，产生的反激电流可表示为Ir=L1(du/dt)。

在峰值电流控制中，我们需要根据Ir的峰值确定开关管的导通时间。

通过选择合适的控制电路可以实现定时控制和逻辑控制，从而保证反激电流的峰值始终保持在合适的范围内，同时也保证了输出电压的稳定。

基于MULTISIM的反激式开关电源的仿真

周期，降低成本。本文采用计算机仿真技术 70@>(=(? 对开关电源的各个部分设计进行模拟分析，并利用变压器磁阻模型原理，根据实际变压器尺寸设计了变压器的仿真模型，详细介绍了建模方法，最后对整个电源的闭环系统进行整体仿真，并对该电源进行了稳定性分析。
磁路的电感直接同 1Z和 7 ! 绕组的匝数 + 相关： 83 7" 3 " 79 12
!
电路介绍
本设计开关电源为单端输入三端输出反激式开关电源，输入
输出分别为 =;<，电路原理框图如 !+;< 电压， !"<， !+< 直流电压。图 * 所示。
图’
电路原理框图
开关 "";< 交流电压经过整流电路整流后得到!+;< 直流电压；管脉冲控制器采用 >?(@*(，其工作频率为+;A:B；反馈信号经光电采用光电耦合器可以使输入输出端耦合器输入 >?(@*( 的反馈端，有效的隔离，防止信号对电源正常工作产生干扰。该电源带有限压和限流保护功能，反馈信号分别来自 =;< 输出端。当输出电压低于 =;< 时，电压控制回路将光电耦合器关断，输出电压上升；当电压高于 =;< 时，电使得 >?(@* 将开关管开通，压控制回路将光电耦合器导通，进而，使得 >?(@** 将开关管关断，输出电压下降，故实现 =;< 稳压。当输出电流低于 (C 时，电流控制回路将光电耦合器关断，使得 >?(@*( 将开关管开通，输出电流上升；当输出电流高于 (C 时，电压控回路将光电耦合器开通，使得输出 >?(@*( 将开关管关断，电流下降，故实现 (C 稳流。

(完整word版)单端反激变换器的建模及应用仿真

单端反激变换器的建模及应用仿真摘要：介绍一种单端反激式高压DC/DC变换器,叙述其工作原理,工作模式，波形的输出。

并对两种工作模式进行了分析。

通过对单端反激变换器的Matlab/Simulink建模与仿真，研究电路的输出特性，以及一些参数的选择设置方法。

关键词：单端反激变换器Matlab/Simulink 建模与仿真1.反激变换器概述换电路由于具有拓扑简单，输入输出电气隔离，升/降压范围广，多路输出负载自动均衡等优点，而广泛用于多路输出机内电源中。

在反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，由于变压器磁芯处于直流偏磁状态，为防磁饱和要加入气隙，漏感较大。

当功率管关断时，会产生很高的关断电压尖峰，导致开关管的电压应力大，有可能损坏功率管；导通时，电感电流变化率大。

因此在很多情况下，必须在功率管两端加吸收电路。

反击变换器的特点：1、电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输出要求。

反激变换器是输出与输入隔离的最简单的变换器。

输出滤波仅需要一个滤波电容，不需要体积、重量较大的电感，较低的成本。

尤其在高压输出时，避免高压电感和高压续流二极管。

功率晶体管零电流开通，开通损耗小。

而二极管零电流关断，可以不考虑反向恢复问题2、输入电压在很大的范围内波动时，仍可有较稳定的输出，无需切换而达到稳定输出的要求。

3、转换效率高，损失小。

4、变压器匝数比值较小。

5.小功率多组输出特别有效;6.变压器工作原理与其他类型的隔离变换器不同，隔离变压器还起到了存储能量的作用;7.变压器铁芯必须加气隙,以防磁饱和；2.反击变换器的工作原理反激变换器的原理图如图2-1 所示。

图2-1 反激变换器的原理图反激变换器工作原理是：主开关管导通时，二次侧二极管关断，变压器储能；主开关管关断时，二次侧二极管导通，变压器储能向负载释放。

它和正激变换器不同，正激变换器的变压器励磁电感储能一般很小，各绕组瞬时功率的代数和为零，变压器只起隔离、变压作用。

单端反激变换器分析及仿真_赵敏

科技信息2014年第1期ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ0引言开关稳压电源核心部分是直流变换器，以内部功率损耗小、转换效率高、体积小、重量轻的优点被广泛应用。

高频功率场效应管的采用，以及新型拓扑技术和集成更多控制和监视功能的小型PWM 集成芯片的出现大大减小了电源的体积。

开关稳压电源工作频率基本在50KHZ 以上，是线性稳压电源工作频率的1000倍以上，使得开关电源滤波效率大大提高。

随着电子技术和应用的迅速发展，开关稳压电源在仪器仪表、计算机、通信、医疗仪器等方面得到了越来越多的广泛应用，发挥了不可取代的巨大作用。

按功率开关的连接方式划分，开关稳压电源分为单端正激式开关电源电路、单端反激式开关电源电路、推挽式开关电源电路。

本文采用单端反激式开关稳压电源电路并在电感电流连续导电模式工作，同时采用高性能固定频率电流模式控制器UC3842驱动开关管，并通过电流电压反馈网络使得输出更精准。

在理论分析同时通过仿真软件saber 进行了验证。

1反激变换器工作原理图1反激变换器图2工作于连续模式原理图下的电感电流如图1所示电路的工作原理如下。

该电路输出接负反馈闭环的采样电压Vom 与参考电压比较，产生的误差信号控制Q1的导通时间，是输出采样电压在负载变化和输入电压变化时跟随参考电压变化。

图中所示变压器为反激变换器类型。

Q1导通时初级绕组就有电流通过，Np 的电压恒定，其电流线性上升，设二极管导通压降为1V,斜率为d i /d t =（V dc -1）/L p 。

在导通之前初级电流上升达到I p =（V dc -1）T on /L p ，L p 为初级励磁电感，整流二极管D1由于反向偏置而截止，因此次级绕组中没有电流I s 通过，初级绕组耦合到次级绕组的能量以磁能形式存在次级绕组中,能量为E =L p （I p ）22°当Q1截止时变压器感应的电压与输入电压正好相反，使得二极管正向偏置导通，储存在次级绕组中的磁能以电能形式释放给负载电路，在Q1关断瞬间，次级电流幅值为I s =I p （N p /N m ）。

反激式变换器环路分析与建模

反激式变换器环路分析与建模Technical Note 安森美半导体应用系列技术笔记AN01010101 V1.00 Date: 2012/09/18类别内容关键词反激，环路建模摘要本文采用基于传递函数的经典控制理论，介绍了反激式变换器的功率级和补偿网络分别在CCM模式和DCM模式下的小信号模型，并基于NCP1200及NCP1015构建反激式变换器，在Matlab环境下验证所建数学模型的合理性。

广州周立功单片机发展有限公司修订历史目录第1章反激式变换器环路分析与建模 (1)1.1 概述 (1)1.2 基础概念 (1)1.2.1 与环路分析相关的几个概念 (1)1.2.2 性能优良的开关电源的设计目标 (3)1.3 传递函数的建立 (4)1.3.1 补偿网络传函（Hs） (4)1.3.2 功率级传函（Gs） (6)1.4 Matlab分析 (7)1.5 总结 (9)第1章反激式变换器环路分析与建模1.1 概述在反激式开关电源的设计中，对于缺乏设计经验的工程人员，闭环回路相关参数的调试将会耗去大量的时间和精力。

最让开发人员困惑的是，当自己设计的开关电源表现不佳（比如噪声过大、空载震荡、开机过冲太大等）时，不知道该调整电路中的哪些参数来得到想要的性能。

众所周知，开关电源是一个典型的闭环控制系统，而且是一个高度非线性时变系统。

一般而言，涉及到非线性的系统需要通过现代控制理论的方法去研究，不过，基于矩阵变换的现代控制理论虽然模型精确但建模极为复杂，这一点令开关电源的开发人员望而却步。

在实际工程应用中，非线性系统可以近似线性化处理（相关理论可参考胡寿松版《自动控制原理》第二章内容），从而在保证合理性的情况下，降低研究问题的难度。

因此，采用基于传递函数经典控制理论被广泛应用于实际工程分析中，当然，本文讨论的反激式变换器的建模问题，果断地采用了这种方法。

本文尝试对应用比较广泛的反激式变换器进行建模分析，包括功率级和补偿网络两部分，并在Matlab环境下编写m文件，利用Bode图分析其开环传递函数的幅频特性曲线和相频特性曲线，以及动态响应特性。

SIMPLIS电流模式反激电路仿真的经典实例献上

SIMPLIS电流模式反激电路仿真的经典实例献上SIMPLIS 不光用来仿真不带寄生参数的理想电路。

仿真带寄生参数的速度也是非常快的。

用来观察密勒效应，仿真吸收电路，学习环路补偿等都非常实用。

例子是一个简单的反激电路，输入375V DC,输出12V1A,带一些寄生参数。

电路图如下:对电路进行POP 分析和AC 分析，得到变换器稳定状态的波形以及闭环响应，整个过程用时不到30 秒。

VDS 波形初级电流波形次级电流波形次级二极管波形闭环波特图U4 是个自定义的简单的电流模式IC 模型，连VCC 都没有。

里面包含了一些峰值电流模式控制的基本功能，如占空比限制，最大检测电压，斜率补偿等。

完全是出于各人爱好(方便调整IC 参数)，大家可以使用SIMPLIS 自带的3842. U4 内部图POP 分析的原理以及POP 分析失败的解决方法原理：POP TRIGGER 里面有个基准和一个比较器，与周期性信号比较产生方波，以此方波来记录一个周期的开始和结束.仿真器先仿真第一个周期，记录周期开始时的电容电压和电感电流，再仿真下一个周期的电容电压和电感电流，记录他们的差值。

这样持续很多周期，他们的差值都非常小，仿真器就认为系统已经稳定了，POP 分析成功。

POP 分析为什么会失败?1.系统不稳定，比如产生大小波。

2.电容电压和电感电流的初始值离稳态值太远了。

3.POP TRIGGER 接的位置不对，或者POP TRIGGER 里面的参考电压设置不对，导致不能输出周期性的方波。

4.POP 分析的设置不对。

——MAX Period 太短或太长——POP iterations 的值太小POP 分析失败后的解决方法1.首先确保瞬态分析能成功，并且能进入稳态波形。

2.关键元件的初始值设置为接近稳态值(稳态值可从瞬态分析里看到)，特别是输出电容，反馈电容等元件的初始值。

3.确保POP TRIGGER 能触发到周期信号(瞬态分析时可以用探头观察POP TRIGGER 输出波形)4.MAX Period 值要大于开关周期，也不能太大。

自激式反激变换器的分析与设计

t=t8后，电压VQbc因VS=iS1RS上升而继续上升，Q1的基极电流iQbe的上升导致电流iQce的上升。在t=t9时电流iQce等于电流iZCD，这个阶段结束，栅源极电容开始放电，如图2(j)所示。
随着VGS下降，开关S1开始关断。当t=t10时，电压VGS下降到开关S1的门限电平VTH，开关S1关断。这个阶段如图2(k)所示。
t=t5以后，电容Coss继续放电，绕组电压极性反向，如图2(g)所示。在这一阶段，驱动电压VO2+V2持续上升，使电流iZCD也持续上升，上升的电流iZCD使电压VGS上升，反过来加速电容COSS的放电，而进一步使VO2+V2上升，这个正反馈一直持续到电压VGS达到VTH(t=t6),开关S1导通进入恒流区。
t=t4以后，电流iZCD开始向相反的方向流动，电容CZCD, CISS开始重新充电，如图2(f)所示。电压VGS的上升导致集射极电压VQce上升，二极管Dbc关断，使晶体管Q1关断。同时电容Coss继续谐振放电，进一步降低了次级绕组V2。结果，电阻RZCD上的电压上升，使电流iZCD更快地上升。这一阶段在t=t5时结束，这时变压器上的电压下降到零。
为帮助理解变换器的工作状态，把图1中的电路在一个开关周期中的工作状态分解成图2中的十一个拓扑状态，包括电流和电压的参考方向，并在图3中展示了功率级平台和控制级平台的主要波形。
t=t0之前，电流iQce和电压VCZCD为正，开关管S1中CISS的电荷被晶体管抽取，开关管开始关断，导致电压VDS上升。
t=t0时刻，VDS达到VIN+NVo，整流管D1和D2开始导通。这一阶段如图2(b)所示，励磁电流iM瞬时从开关管S1转化到输出整流管D1和D2。由于输出电容CO1>>CO2，当电压VO2上升时电压VO1可近似看成恒定不变，这样电流i2相对于电流i1将下降得更快，如图3中(d)和(e)所示。由于这一阶段整流管D2是导通的，电阻RZCD上的电压VRZCD为-(VGS+VS+VCZCD)≈-(VGS+VCZCD),电流iZCD通过电阻RZCD使CISS和CZCD放电。同时，晶体管Q1截止，电流ie流过RF, RS, RL2组成的环路。值得注意的是晶体管Q1只有在它的基射极电压VQbe低于它的截止电压Ｖγ时才会关断。由图2(b)知，VQbe=ieRF+iS1RS≈ieRF,因为iS1RS<<ieRF，晶体管Q1在t0<t<t1期间截止（if ieRF<Ｖγ）.图2(b)的状态在t=t1时结束，这时VGS的电位降到了比晶体管Q1的VQbe低一个管压降，使基-集间PN结正向偏置。

反激式变换器电路仿真建模与分析

学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月反激式变换器电路仿真建模与分析摘要:开关DC-DC变换器是一种典型的强非线性时变动力学系统，存在各种类型的次谐波、分岔与混沌等丰富的非线性现象。

这些非线性现象严重影响开关DC-DC变换器的性能。

因此，深入分析和研究开关DC-DC变换器的分岔和混沌等非线性动力学现象，对开关DC-DC变换器的设计、运行及控制都具有重要的指导意义。

反激式变换器是一种隔离式开关变换器，该变换器利用变压器实现了输入与输出电气隔离。

变压器具有变压的功能有利于扩大变换器的输出设备应用范围，也便于实现不同电压的多路输出或相同电压的多种输出。

运用变压器进行隔离使电源与负载两个直流系统之间是绝缘的，即使输出短路也不会影响外部电源。

本文利用PSIM电路仿真软件进行电路仿真，给出峰值电流控制反激式变换器和电压反馈控制反激式变换器各电路参数变化时的时域波形和在输出电压-安匝和平面上的相轨图，并对输入电压和负载电阻两个参数进行分析，从而确定其稳定工作时的参数区域。

本文对反激式变换器进行建模和PSIM电路仿真分析，了解到该变换器在不同电路参数时的运行情况，有效地估计出该变换器处于稳定工作状态时的电路参数范围，有助于制作实际反激式变换器电路参数的合理选取。

关键词：反激式变换器；安匝和；峰值电流控制；电压反馈控制；稳定性；PSIM；仿真Simulation Modeling and Analysis of the fly back convertercircuitAbstract: Switching DC-DC converters are a type of strong nonlinear and time-varying dynamical systems with all kinds of nonlinear phenomena, such as subharmonic, bifurcation, and chaos. These phenomena will seriously impact the work of the switching DC-DC converters. So, the deep analysis and study of these nonlinear dynamical phenomena have an important significance for design of switching DC-DC converter.Fly back converter is a special switching DC-DC converter, in which the transformer is employed to isolate the input from output. And the use of transformer in fly back converter is convenient to expand the output range and realize multi-output.In this paper, using the PSIM software, the simulation circuits of peak current mode(PCM) controlled fly back converter and voltage mode(VM) controlled fly back converter are built. Based on the simulation circuit and different circuit parameters, the operation of PCM controlled fly back converter is analysed and studied by time-domain waveforms and phase portraits in inductor current and total ampere-turns plane. Besides, the input voltage and load resistor are considered as two variables to depict the steady-state and unsteady-state region of the converter. The research results can help to choose reasonable circuit parameters in designing fly back converter circuit.Key works：Fly back converter; Total ampere-turns; Chaos; Peak current mode control; V oltage mode control; Stability; PSIM; Simulation目次摘要 (I)目次 (III)1 引言 (1)2 开关DC-DC变换器及其控制技术简介 (2)2.1 开关DC-DC变换器 (2)2.1.1 Buck变换器 (2)2.1.2 Boost变换器 (2)2.1.3 Buck-Boost变换器 (3)2.1.4 反激式变换器 (3)2.2开关DC-DC变换器控制技术 (6)2.2.1 固定频率控制技术 (6)2.2.2 可变频率控制技术 (9)2.3 PSIM软件简介 (10)3 反激式变换器的建模与仿真分析 (11)3.1 PCM控制反激式变换器的PSIM建模 (11)3.2 PCM控制反激式变换器的仿真分析 (12)3.3 VM控制反激式变换器的PSIM建模 (14)3.4 VM控制反激式变换器的仿真分析 (14)4 反激式变换器的稳定工作参数域仿真与分析 (16)4.1利用输入电压和负载确定稳定工作参数域 (16)4.2 利用参考电流和负载确定稳定工作参数域 (21)4.3 利用参考电流和输入电压来确定作参数域 (24)5 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)1 引言开关DC-DC变换器是一类典型的强非线性时变动力学系统，存在各种类型的次谐波、分岔和混沌等丰富的非线性现象[1-15]。

反激变换器实验总结报告(各个部分比较齐全)

0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
（b）
40
35
30
输
25
出电 20 压
15
/ V 10
5
0
-5 0
输出20V
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
（c）图 2.6 不同输入条件下输出电压仿真波形
经过分析发现，该变换器采取闭环控制策略后，对输入电压的扰动具有很好的抗干扰性，与开环控制相比较，闭环控制的稳态特性优于开环控制的稳态特性，在输入电压发生扰动时，输出电压能够跟随给定值保持恒定。
A
B
接下来，我们把这个电路，从 A、B 两点断开，然后在断开的地方接入一个变压器，得到下图：
*
*
为什么变压器要接在这个地方？因为 buck-boost 电路中，电感上承受的双向伏秒积是相等的，不会导致变压器累积偏磁。我们注意到，变压器的初级和基本拓扑中的电感是并联关系，那么可以将变压器的励磁电感和这个电感合二为一。另外，把变压器次级输出调整一下，以适应阅读习惯。得到下图：
30
25
输
20
出电
15
压 / 10 V
5
0
-5 0
输入为10V时
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0.05
时间t/s
(a)
40
35
输出30 电25 压
20

准谐振单端反激式变换器的分析和设计

收稿日期：２０１３－０３ — ２０
求小体积、高效率，因此选择准谐振拓扑，可以降低损耗，提高效率，提高开关频率，减小电源体积。
—
１０
第１６卷
第７期
奄涤艘舷阖
ＰＯＷＥＲＳＵＰＰＬＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ
图７中ＣＨ１监测开关管驱动波形．ＣＨ２监测开关管漏源两端电压波形，可以看出，开关管在开通
一
次侧线圈匝数为
＝
、／＝ａｖ／９３ｏ６ｎＨｉｘＨ／２１Ｊ２匝（取２１匝）（９）前漏源电压降为零。使其开通损耗大大减小，达到
ＧＡＯＹｕ— ｂｏ，ＸＩＥＺｈａｎｇ－ｇｕｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｑｕａｓｉ－ｒｅｓｏｎａｎｔｆｌｙｂａｃｋｃｏｎｖｅｔｅｒｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｉｆｌａｍｅｎｔａｎｄ
电电源的准谐振单端反激式变换器。行波管灯丝、
调制器电源功率需求不大．但要求多路输出，且交叉调整率好，故而选择单端反激式变换器：对于星
载、弹载的行波管放大器ห้องสมุดไป่ตู้灯丝、调制器电源而言，要
展。行波管放大器的电源设计要求也逐步提高，要求小体积、高效率、高可靠性等。本文详细分析了可作为行波管灯丝、调制器供

一种多输出反激式开关变换器的仿真设计

Telecom Power Technology研制开发一种多输出反激式开关变换器的仿真设计胡思诚，刘东立，龚星易，蒋炳瑞，刘　佳电气与控制工程学院，黑龙江反激变换器在日常生活中得到了广泛应用，但是随着电子化设备的增多，直流多输出反激电源得到了广泛应用。

因此，分析反激变换器的工作原理，设计了一种输出电压为±5 V的多输出反激式开关变换器，并在仿真软件中对设计的系统进行了仿真。

仿真结果表明，输出的±5 V电压具有较好的动态性能，系统具有较好的稳定性，反激变换器；多输出；MATLAB/SimulinkSimulation Design of a Multi-output Flyback Switching ConverterLIU Dong-li，GONG Xing-yi，JIANG Bing-ruiHeilongjiang University of Science and Technologywidely used in daily life，multi-output flyback power supply has been widely used. Therefore，the working principle of flyback converter is analyzedconverter with an output voltage图5　±5 V输出电压波形由图5可知，仿真结果与理论分析一致。

整个电源系统经过超调震荡后，稳定在相应的输出值，成功证明了总体方案的正确性和可行性。

通过仿真得到的输出波形可以得出结论：整个电源系统具有稳定性，能够得到相应的输出值，在实际生产中具有实际应用价值。

反激电路详细设计PPT实例讲解

电压： Ud≥1.2*（Vo+Vdcmax*Ns/Np）电流： Id≥ 2Io/(1-Dmax)
2021/7/22
15
参数设计
12、输出稳压电容
电容值： C ≥Ipk*(1-Dmax)/Fs* △Uo △Uo为允许的纹波电压
2021/7/22

16
参数设计
13、电压反馈
电压反馈：Uref=2.5V
2021/7/22
10
参数设计
7、RCD
2021/7/22
11
参数设计
8、开关管
2021/7/22
12
参数设计
9、频率
振荡频率： Fosc=1.72/RT*CT
开关频率： Fs=0.5*Fosc
2021/7/22
13
参数设计
10、反激变压器
2021/7/22
14
参数设计
11、输出整流二极管
Uref
2021/7/22
17
参数设计
13、电流反馈
电流峰值反馈： R=Use*（1+R22/R24）/Iinpk Use为芯片的保护电压 Iinpk为开关管的峰值电流
Use
2021/7/22
18
参数设计
15、绕组供电
按次级相同设计增加稳压二极管
2021/7/22
19
正激变换器
2021/7/22
反激变换器
2021/7/22
开发部
1
主拓扑
2021/7/22
2
开关管波形
2021/7/22
3
实例
2021/7/22
4
参数设计
1、保险丝
保险丝： I=(1～3)Iinmax

基于SABER软件的反激式开关电源的仿真与研究

Theoretical Research 理论研究
基于SABER软件的反激式开关电源的仿真与研究
孟巧云南京航空航天大学自动化学院，江苏南京
210016
摘要本文在论述了 SABER 软件的反激式开关电源设计过程中意义的基础上，从分析反激变换器原理入手，利用
SABER 软件设计了反激式开关电源变压器的主要参数，并通过 SABER 软件清晰地模拟了变压器的设计流程，经过软件仿真
图 1 反激式变换器电路原理简图 1）由次级平均电流求临界连续时次级峰值电流及次级电感：
由
得次级峰值电流
，次级电感
； 2）在最坏工况最低 DC110V 电压下用 SABER 中线性变压器
参考文献 [1]朱娟娟.基于Saber 的单相Boost 电路仿真与设计[J].科技广场，2007，11. [2]ABRAHAM l.pressman，著.开关电源设计[M].电子工业出版社. [3]赵修科主编.开关电源中磁性元器件.南京航空航天大学自动化学院. [4]何艳丽，陈鸣，王克城，侯建国.基于_UC3844的反激稳压电源的设计[J].电源技术应用，2008(4).
运行对设计参数进行了有益的优化，并最终得到了满意的结果。
关键词反激式开关电源；SABER 软件；反馈电路
中图分类号 TN86
文献标识码 A
文章编号 1674-6708（2010）28-0021-01
0 引言自 70 年代以来，高频开关稳压电源由于重量轻、体积小等优点已广泛用于基础直流电源、交流电源、各种工业电源、通信电源、逆变电源、计算机电源、UPS 不间断电源、医疗和雷达高压电源等工业场合 [1]。反激式开关电源拓扑就是开关电源基本拓扑结构中的一种，因其电路简单、元件数量较少、成本相对较低、在 200W 以下的小功率供电电源中得到了广泛运用。

反激转换器仿真设计02

NTHU EE677000NTHU EE677000科目：FLYBACK Switching Regulator 實作1. 材料元器件一套2. 簡易規格3. 電路圖 FLYBACK SCH4. 磁性元件繞製圖5. 印刷電路板圖面6. 材料表7. 組裝步驟與注意事項 8. 參考資料 9.評估與量測Model Name : FLYBACK 2.5A-48-12【GENERAL SPECIFICATION】56VDCTOVOLTAGE 36VDCy INPUT12VDCVOLATGEy OUTPUT2.5ATOAy OUTPUTCURRENT0.2y OUTPUT RIPPLE VOLTAGE 100mV+/-1%REGULATIONy LOAD1%+/-REGULATIONy LINEy TRANSIENT RESPONSE @ 1.25A TO 2.5A, 0.1A/uSUNDERSHOOTmV200/OVERSHOOTmSSETTLINGTIME 5y START UPRISE TIME 100 mSOVERSHORT 250 mVDELAY TIME 1 Sy SHORT-CIRCUIT PROTECTION Auto-recoveryy EFFICIENCY > 83% @ I/P : 48V , O/P : 2.5ANTHU EE677000【SCHEMATICS】NTHU EE677000NTHU EE677000 【COUPLED-INDUCTOR 】4. C U T P I N #2 A N D #8 A F T E R W I N D I N G【PCB 文字面】NTHU EE677000【FLYBACK 2.5A-48-12 PART LIST】項次 PCB位置規格說明數量1 R1 RES 0R3 +/-5% 1W 11W 1+/-5%2 R2 RES27K3 R3 RES 7.5K +/-5% 1/4W 14 R4 RES 5R1 +/-5% 1/4W 15 R5 RES+/-5%1/4W 162K6 R6 RES 510 +/-5% 1/4W 17 R7 RES 5R1 +/-5% 1/4W 18 R8 RES 0R3 +/-5% 1W 1+/-5%1/4W 120K9 R9 RES+/-5%1W 13K10 R10 RES11 R11 RES 33 +/-5% 1/4W 112 R12 RES 33 +/-5% 1/4W 113 R13 RES 240 +/-5% 1W 1+/-5%1/4W 0NC14 R14 RES+/-5%1/4W 12K15 R15 RES16 R16 RES 180K +/-5% 1/4W 117 R17 RES 7K5 +/-5% 1/4W 118 C1 EC 100U 100V 13X20 119 C2 EC 47U 25V 6X11 110450V 120 C3 MLCC50V 122221 C4 MLCC50V 122 C5 MLCC22323 C6 MLCC NC 50V 010150V 124 C7 MLCC50V 147125 C8 MLCC50V 147226 C9 MLCC50V 110227 C10 MLCC28 C11 EC 680U 25V 10X20 129 C12 EC 680U 25V 10X20 130 C13 EC 680U 25V 10X20 150V 131 C14 MLCC10432 T1 TRANSFORMER EI-28 FLYBACK 133 L1 CHOKE R6X20 5U 4A 1200V/18A 134 Q1 NMOSIRF640NER102 135 D1 FRDER102 136 D2 FRD1N4148 137 D3 DIODETO220 116A/60V38 D4 SBDSBL166039 ZD1 ZENER DIODE 18V (NC) 0NTHU EE67700040 U1 IC PWM CONTROLLER UC3842N 120X30X1 241 H1,H2 HEATSINK42 SCREW SCREW PAN HEAD M3X7 2M3 643 NUT NUT44 INSULATORTO-220 2TO-220 245 INSULATORSILICON46 TP1~11 TEST PIN 0.8D 10mm 11CONNECTOR 447 IN/OUT POWERSTAND 448 COPPER49 PCB PCB 3X5 SS FLYBACK 2.5A-48-12 1NTHU EE677000【FLYBACK 2.5A-48-12組裝步驟與注意事項】y組裝工具(1) 溫控電烙鐵 30W，圓尖頭(2) 焊錫絲0.6Φ ~ 1.0Φ(3) 梅花起子(4) 尖嘴鉗(6) 斜口鉗y量測設備(1)直流電源 60V / 3A(2)電子負載60V / 60A / 300W (DYNAMIC FUNCTION)(3)100MHZ 以上數位儲存式示波器DSO (可HARDCOPY 畫面)(4)100KHZ 以上 LCR METER(5)DIGITAL MULTIMETER(6)電流探棒CURRENT PROBE (OPTIONAL)(7)GAIN-PHASE ANALYZER (OPTIONAL)y組裝一般注意事項(1)對照料表，清點材料。