各种拓扑在SABER中的仿真设计

世纪电源网一位版主“拒绝变帅”的帖子，基本拓扑在saber中的仿真，旨在让大家扎实基础，对全面找工作不无帮助。

先从BUCK谈起吧，如图所示：

输入20V，占空比0.5，CCM模式。

基本的：

开关导通时，输入电源给电感充电，同时也提供一部分能量给负载。

开关断开时，电感的能量向负载释放，此时没Vin什么事了。

仿真结果图：

输出电压纹波：

仿真文件：

buck.rar

时间：5ms 步长：1us

给这个图是为了与交错buck的输出纹波进行比较。交错的好处：

1，减小输入输出纹波；

2，热量分散开，易于散热；

3，可以用小容量的MOS和小体积的磁芯；

4，减小输出端电容；

5，。。。（大家补充）

下面同时仿了下交错buck，两路驱动信号相位相差180°。

电路图：

输出电压纹波比较：

上为交错的，下为单路的，很明显，交错之后，在同样的输出电容下，具有更小的纹波，也可以看作与原来同样纹波的情况下，可以减小输出电容。

电感电流波形：

从图上可以看出，电感电流波形是错开的，起到相互抵消的作用。也相当于使纹波频率加倍，这样有利于EMI滤波器的设计，所以说交错对EMI也是好处。

交错buck仿真文件：

buck2.rar

buck比较简单，也不涉及到难的问题，就先到这里。

上面仿真我取的占空比是0.5，开环仿真，这里提两个问题供讨论：

1，占空比与输出纹波有什么关系？

2，闭环仿真中，交错的两路是否可以共用一个控制回路，也就是说仅在产生的PWM后作处理去驱动另一路，前面共用误差放大器和比较器？

下面继续BOOST电路~

BOOST电路：

开关NO：此时电感储能，输出电容向负载功能。

开关OFF：此时Vin和电感共同向负载提供能量。在OFF期间，Vin也提供能量，这个是boost 与后面要说的buck-boost的关键区别。

下面是仿真，参数：Vin=20V，D=0.5，f=100kHZ，CCM模式。

输出纹波大小：

上面boost的仿真原文件：

boost.rar

下面看看交错boost的效果，前面已介绍了交错的好处，这里不再说明了。

输出电压纹波：

可以与上面的比较，效果明显。

仿真文件：

boost2.rar

下面进行buck-boost电路：

它与boost在原理上有很相似的地方：

都是开关ON的时候，电感储能；开关OFF的时候，电感释放能量。

区别在：

1，buck-boost输入输出的极性是反的。

2，buck-boost在开关OFF的时候，Vin不向负载功能。而boost在开关OFF的时候，Vin 也向负载功能，即负载消耗的能量不仅仅是电感的能量，这点得注意。

buck-boost仿真参数：Vin=20V，D=0.5，f=100kHZ，CCM模式。

buck-boost仿真文件：

buck-boost.rar

至此三个基本的电路简单介绍完了，下面加个buck的闭环仿真。

可以看出，最后达到稳态了，有个下冲是由于负载突变引起的。

下面是仿真的原理图：

buck_close.rar

关于闭环仿真，要花费比较多的时间。

这里不再增加，留给热心的网友补充~

前面已经把3种基本拓扑：BUCK，BOOST，BUCK-BOOST都仿真完了，开环仿的，其中BUCK 提供了闭环仿真文件，需要的可下载。

下面开始flyback的仿真，flyback应用非常广泛，所以打算重点仿一下这个，仿真内容如下：

1，开环仿真；

2，闭环仿真：分电压型和电流型来仿。

反激：开关ON的时候，原边储能，副边整流二极管截止；开关OFF的时候，原边的能量向副边传递。由于储能与释放不同步，所以有了反激这个名称。

这里文字只是大概说明下，中间的细节，过度部分当作理想了，忽略了。实际中的一些考虑在仿真中都可以得到体现。

仿真参数：Vin=100V，D=0.5，f=100kHZ，Lp=200uH，Ls=50uH，CCM模式。

从上面的图中，可以看到存在两个RCD，原边RCD和副边RCD。原边的消耗漏感能量，副边的即为负载能量。

根据上面的参数，理想情况下，理论输出为50V，看看波形：

与理论有点小差别是由于二极管是非理想的，仿真结果正确。仿真文件：

flyback-open.rar

下面准备闭环中。。。

闭环仿真：

这里是电压型的，不采样电流，仅简单的电压反馈环。

参数：交流220V有效值输入，输出15V，开关频率100kHZ。

输出电压波形图：

其实这里闭环的思路也很简单：

输出电压采样，经过一个跟随器后，与Vref比较，进行误差放大，其输出再与锯齿波比较，产生PWM去控制开关。

这里环路采用2型补偿器。

忘记了上文件，这里：

Flyback_close1.rar

明天上反激电流模式的，目前没人参与呀，一个人仿没动力。。。

下面仿真，电流模式的flyback，芯片采用UC3844。

输入60V，输出15V，结果图：

仿真过程中出现了不收敛的情况，设置如下：

仿真原文件：

flyback_uc3844.rar

大家可以修改参数，优化优化。

下面正激，其实仿真上，有很多与反激相似的地方，复制小改动就可以了。

所以不打算一一仿了，这里就引用saber自带的例子，双管正激。希望大家用saber的同时别忘了自带的那些例子，都很不错的，很多人不知道利用，是一种资源的浪费。

先看一下参数：