目錄摘要 [10]圖3—6PWM控制電路和采樣穩(wěn)壓電路第四章反激式開關(guān)電源的PSPICE仿真分析4.1PSPICE仿真軟件的介紹PSPICE是由早期的SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)發(fā)展和拓展而來的，可用于電路設(shè)計(jì)的一款功能齊全的仿真軟件?？梢赃M(jìn)行直流工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析，交流小信號(hào)分析等。在實(shí)際應(yīng)用中由于Pspice仿真軟件仿真結(jié)果與實(shí)際電路的結(jié)果相差不大，所以在做實(shí)際電路初期可以用Pspice軟件進(jìn)行仿真，減小開發(fā)周期。Pspice主要優(yōu)點(diǎn)：（1）仿真模型庫里面的器件，具有3萬多個(gè)器件模型，對(duì)于沒有模型的器件很多廠商都會(huì)在官網(wǎng)發(fā)布器件的Pspice仿真模型，這樣只要添加模型到庫文件就可以調(diào)用器件?？s短了因?yàn)樽约航６娱L(zhǎng)的開發(fā)周期。（2）可以以文本建模或者在交互窗口中以原理圖的輸入形式，進(jìn)行模擬或數(shù)字分析，具有模擬和數(shù)字混合仿真功能，這是大多數(shù)市面上別的仿真軟件不具備的功能。（3）Pspice具有強(qiáng)大的模擬功能和系統(tǒng)分析功能。工程師可以使用傳遞函數(shù)框圖的方法進(jìn)行時(shí)域分析，也可以通過系統(tǒng)分析從不同的角度對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。REF_Ref39007400\r\h[11]4.2反激式開關(guān)電源Pspice仿真設(shè)計(jì)根據(jù)第三章的分析，在實(shí)際仿真電路圖中并沒有出現(xiàn)抗干擾濾波電路，因?yàn)榉抡媸窃谠硐肭闆r下進(jìn)行，加入抗干擾濾波電路反而造成仿真時(shí)間加長(zhǎng)和仿真時(shí)參數(shù)不收斂。但在真正利用仿真電路圖設(shè)計(jì)PCB或者焊接電路的時(shí)候一定要加入抗干擾濾波電路。對(duì)于UC3842的供電，在實(shí)際仿真時(shí)沒有選擇輔助繞組為其供電，因?yàn)殡娐份斎?20V交流電在仿真開始的0~3ms內(nèi)，經(jīng)過整流的電壓沒有達(dá)到310V，這造成了輔助繞組的輸出電壓并沒有達(dá)到芯片工作的最低電壓，從而使芯片UC3842欠壓鎖定，沒有PWM波輸出，這樣輔助繞組就會(huì)一直沒有電壓造成惡性循環(huán)。但是在實(shí)際電路中不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況?；谶@種考慮在仿真時(shí)選擇了19.5V的直流電壓源為芯片供電。仿真電路如圖4—1。圖4—1反激式開關(guān)電源Pspice仿真電路圖4.3Pspice仿真結(jié)果分析在Pspice中執(zhí)行瞬態(tài)仿真分析，設(shè)置仿真的時(shí)間段，查看各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓和電流，如下圖4—2為控制芯片UC3842第六腳推挽輸出端、初級(jí)線圈的電壓波形和輸入電壓。圖4—2輸出滿載時(shí)的PWM波和開關(guān)管漏極波形圖4—2中，紅色為輸出的PWM波，綠色為開關(guān)管漏極的波形，藍(lán)色為輸入電壓，輸出的波形結(jié)果與理論分析一致。在圖4—2中加入鉗位二極管陰極電壓，并放大開關(guān)管漏極波形，分析鉗位電路。波形如圖4—3。圖4—3鉗位電路波形分析圖中綠色為開關(guān)管漏極波形，藍(lán)色為輸入電壓，紅色為鉗位二極管陰極波形。在輸入電壓310V時(shí)，從圖中坐標(biāo)計(jì)算得：鉗位電壓為405-310V,即95V。尖峰電壓為444V，則二極管過脈沖幅度為444-405V，即39V。這與第三章設(shè)計(jì)輸入電壓為360V時(shí)，鉗位電壓理論值130V，二極管過脈沖幅度理論值20V，有不少的出入，但由于仿真和實(shí)際應(yīng)用中輸入電壓在310V，所以鉗位電路符合理論要求。圖4—4滿載時(shí)輸出電流，輸出電壓和功率的波形圖查看在滿載情況下輸出電壓，輸出電流和功率的波形，并測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖4—4所示，圖中綠色波形為負(fù)載電阻R4上的電流，紅色為電壓。將圖中表格整理如下表4—1設(shè)計(jì)指標(biāo)實(shí)際最大值實(shí)際最小值紋波電壓19.5V19.47591V19.45515V 44mV電流5A4.99382A4.98850A11.5mA功率97.5W97.25924W97.05201W表4—1設(shè)計(jì)指標(biāo)與仿真結(jié)果分析從表中分析可知，在滿載情況下輸出電壓的紋波，電流值符合指標(biāo)并滿足設(shè)計(jì)要求。本文設(shè)計(jì)的反激開關(guān)電源工作在CCM模式下，如下圖4—5中添加了滿載時(shí)初級(jí)繞組電流，次級(jí)繞組電流和開關(guān)管漏極電流，為便于分析在下面添加了PWM波形。圖4—5CCM模式下滿載時(shí)初級(jí)線圈次級(jí)線圈電流波形圖中綠色為次級(jí)線圈主輸出整流二極管（D7）陽極波形可以很明顯的看出工作在CCM模式，即開關(guān)管下次開通時(shí)次級(jí)線圈中電流并未下降到零。黃色為初級(jí)線圈中電流波形。藍(lán)色為開關(guān)管漏極波形。由以上Pspice仿真軟件得到的波形和數(shù)據(jù)結(jié)果分析可知，本文以筆記本電腦充電電源為背景設(shè)計(jì)的反激開關(guān)電源是正確的，輸出的各個(gè)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。參考文獻(xiàn)禹旺兵,鄒孝,劉萬新.反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例設(shè)計(jì)[J].電子制作,2019(15):87-89+68汪志成.反激式開關(guān)電源分析與Pspice建模仿真[D].東南大學(xué):2018:22-24[美]普利斯曼,比利斯,莫瑞著.開關(guān)電源設(shè)計(jì)第三版[M](王志強(qiáng)等譯).北京:電子工業(yè)出版社,2010.75-76.孟建輝,劉文生.反激式變換器DCM與CCM模式的分析與比較[J].通信電源技術(shù),2010,27(06):33-35+38.代興華,鄭麗婷,趙瑞杰,田素立,王海明.反激變換器中吸收電路的設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2016,24(03):118-120.王兆安，劉進(jìn)軍主編.電力電子技術(shù)第五版[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.91-93[美]馬尼克塔拉著.精通開關(guān)電源設(shè)計(jì)第二版[M](王健強(qiáng)等譯).北京:人民郵電出版社,2015,202-205.王超碩.變壓器智能組件供電開關(guān)電源的電磁干擾及抑制措施研究[D].華北電力大學(xué),2019.25-26[法]巴索(Basso,C.P.)著.開關(guān)電源仿真與設(shè)計(jì)第二版(呂章德譯).北京:電子工業(yè)出版社,2015.5