反激式电路设计报告

基于PSPice的反激电路仿真

一、目的

1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理。

3．探究POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。

4．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。

二、电路原理

开关电源是将交流输入（单相或三相）电压变成所需的直流电压的装置。电路主要由输入电磁干扰滤波电路、输入整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路等组成。控制电路是一个由输出电压反馈控制环和电感电流反馈控制环组成的双闭环控制系统。其中，电流环能使输入电流跟踪输入电压的变化接近正弦，电压环使电压稳定的输出。其基本原理是:交流输入电压经电网滤波、整流滤波得到直流电压U，通过开关管M1斩波、高频变压器K 降压之后，输出所需的高频矩形波电压，最后经过由整流管D5、滤波电容C2，组成的输出整流滤波电路，得到需要的高质量、高品质的直流电压输出。利用电流检测电阻将开关管的电流转化成电压反馈信号，然后再与电压控制环检测到的电压进行比较，由方波信号发生器产生PWM波，进而控制输出电压的大小。

本文对多功能单端反激式开关电源电路的仿真，只集中在高频变压器和控制电路的设计。控制方法有：峰值电流控制模式，它是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法，它不是用电压误差信号直接控制PWM脉宽，而是用峰值电感电流间接控制PWM脉宽；平均电流控制模式，也是一种恒频控制，它的优点是抗干扰性好，缺点是电路比较复杂，设计不合理时会产生振荡；滞环电流控制模式，它是一种变频调制，其优点是工作稳定性好，抗干扰性好，不易产生振荡，缺点是对电感电流要进行全面的检测和控制在以上的分析研究的基础上，建立了仿真模型，运用ORCAD/PSPICE对该开关电源的整体电路进行仿真实验的基础上，修正了电路中各种元器件的关键参数，使得电路的性能能够发挥到最佳。为了优化多功能开关电源的系统设计方案，减少开发过程的盲目性、复杂性，缩短开发周期，极低成本，本文对多功能开关电源的整体电路进行了仿真。运用ORCAD/PSPICE建立了多功能开关电源整体系统的仿真模型，然后对系统进行稳态、动态特性分析，寻求满足设计性能要求的元件参数，整体电路的测试图仿真结果所示。

三、仿真具体步骤

1、打开PSPice软件，

图1

2、新建工程

图2 3、绘制原理图：

图3 4、设置仿真时间

图4

4、运行仿真

四、仿真结果

1、变压器初级波形

V(L1:1)-V(L1:2)

Time

图5

2、变压器次级波形

V(L2:1)-V(L2:2)

Time

图6

3、负载电阻波形

300mV

200mV

100mV

0V

0s0.1ms0.2ms0.3ms0.4ms0.5ms0.6ms0.7ms0.8ms0.9ms 1.0ms 1.1ms 1.2ms 1.3ms 1.4ms V(R1:2)- V(R1:1)

Time

图7

五、仿真总结：在运用ORCAD/PSPICE对开关电源的整体电路进行仿真实验实验结果表明，该多功能开关电源各路输出的电压调整率、负载调整率和开关电源的总功率均达到了预期的要求。在负载大范围变化的情况下，具有输出稳定、电压纹波小、结构简单、效率高等特点。