基于Saber的Boost电路仿真与分析.pdfVIP

2009年第1期 大众科技 No．1．2009 ZHONGKEJI (总第113期)DA (CumulativelyNo．113) 基于Sabe r的Boost电路仿真与分析 乔瑛瑛，杨嘉祥 (哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150040) 电路)DC-DC变换器。分析Boost电路的工作原理，体现了理论结果的直观化和可视化。 【关键词】Boost电路；Saber；系统仿真 【中图分类号】TM359．4 【文献标识码】A 开关电源技术属于电力电子技术，而Dc—Dc变换器是它 为建立系统的平台提供了友好的用户图形界面，使得仿真非 的核心组成部分，它运用功率变换器进行电能变换，经过变 换电能，可以满足各种用电要求。目前，各种便携式电子产 品，如随身听、CD／咿3、照相机、摄影机、录像机、个人数 件包。‘ 字助理、手机等，已普遍采用电池供电。另外，亦因全球能 3．分析功能。(1)DC 源问题，各种各类的电池使用已备受关注了，当中包括太阳 能电池及燃料电池。电池供电逐渐成为主要的趋势，而几乎 傅立叶快速变换分析)。(5)IFFT(反快速傅立叶变换分析)。 在所有的便携式电子产品中，系统中各类器件对电源电压有 (二)Boost变换器的工作原理 着不同的要求。例如：(1)处理器核常用的电源是1．1v，存 Boost变换电路如图l示，线路由开关S、电感L、电容C、 储器要用2．5V和3．3v的电源；(2)太阳能电池以及燃料电为完成把电压Ui升压到uo的功能。假设开关S的周期为T，开 池与蓄电池的直接耦合，进而实现对蓄电池的充电等等，以 上系统中要维持各器件的正常工作，必须依靠升压式(boost=t。／W，Boost变换器有两个工作过程： 电路)DC--DC变换器。而研究这些电路首先要对这些电路进 行电路仿真。我们知道计算机仿真电路在电力电子的研究与 开发中有着重要的作用，它可以帮助设计者对电路与系统的 原理及工作状态的了解，大大加速电路的设计和试验过程。 因此，本文利用Saber仿真软件，因为Saber具有很大的通 用模型库和较为精确的具体型号的器件模型，而专门为Saber 仿真器设计的Saber—Sketch，是建立系统的平台，提供了友 图1 Boost变换器电路原理图 好的用户图形界面，为建立系统的平台提供了友好的用户图 形界面，使得仿真非常直观，让使用者易学用，另外在 1．储能过程。开关s开通期间为电感L的储能过程，其等 效电路如图2所示。开关S开通，输入电路被s短路，输入电 Saber—Scope中观察波形，有多种测量、分析、比较的方法， 可以满足多种实验要求。本文的重点工作就是在 流使电感L储能，加在L上的电压为电源电压ui，电压方向与 电流方向相同。 Saber—Sketch中建立Boost升压变换器的仿真模型，并且在 Saber—Scope中得到相关波形，为进一步研究开关电源的相关2．释能过程。开关s关断期间为电感L的放能过程，其等 电路的电力电子仿真分析具有重要意义。 效电路如图3所示。开关S关断，二极管导通，电源与输出电 (一)Saber描述 路接通，电感放能。加在电感L的电压为输出电压Uo与电源电 1．特点。(1)集成度高。从调用画图程序到仿真模拟， 压Ui之差，电乐方向与电流的方向柑反。电感两端电压在一 可以在一个环境中完成，不用四处切换工作环境。(2)完整 个周期内的平均值为： 的图形查看功能。Saber提供了Saber-Scope和Design—Probe (1)