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《PSPICE用于開關電源最壞情況分析和蒙地卡羅分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電力電子技術)年第期1(SIC用于開關電源最壞情況分析和蒙地卡羅分析PPESatwSeICUsdetsoCfastrAaeyssadMnoCnatoerWAa”n1l5llSiwgtehonSrlwoeppylPPofiioEr廣州師范學院孫時生廣州51)用電路分析軟件:摘要SIC對帶反饋環(huán)的正激式脈寬調(diào)制M)開關穩(wěn)壓電源進行最壞情況分析和蒙W地PP卡羅分析,為在設計開關電源時確定元件參數(shù)的誤差范圍提供了依據(jù)。Atr:eteasean5anonteeaoana5yeansotareareeenteonar-bsactThal鄧1dmlrl鄧1bmfsofwPSPICEimpl
2、nrdfowosr.wardexitesteowersuppleeanyssroaerteronenteerrorraneotee-dwihpywithfedbacklopThaliesulstfteriiotdfiigfhdvieeParalnetesr.:敘詞開關電源計算機仿真脈寬調(diào)制Keywords二switehwersuPPly;eomPuetrsimulaiton;PpoWM1引言隨著計算機軟、硬件技術的飛速發(fā)展,其應用領n;l。欲,域不斷擴大將計算機輔助設計(CAD)引入到開關L3z。電源的分析與設計中已顯得越來越重要筆者曾對、脈寬調(diào)制開關穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓系數(shù)輸出電
3、阻和溫,度系數(shù)「’〕進行了仿真分析并進一步對其進行最壞。情況分析和蒙地卡羅分析最壞情況分析是指電路中各元件值在某一范圍內(nèi)變化時對電路可能產(chǎn)生的最大影響,例如可能使輸出電壓變化的最大值。蒙,地卡羅分析是指電路中各元件值有誤差時在其誤。差范圍內(nèi)隨機取樣并計算輸出電壓經(jīng)多次取樣分析可得到一組輸出電壓值及每一電壓值可能出現(xiàn)的。機率通過設置不同的誤差范圍并進行上述兩種分,、析可以全面準確地了解元件誤差對該電路性能的圖1脈寬調(diào)制開關穩(wěn)壓電源電原理圖,影響為設計電路時確定元件誤差范圍提供科學的「10V。依據(jù),當電路元件數(shù)量較多且誤差范圍較大時由元件誤差所引起的電路指標的變化是很難在實驗室中
4、。測試到的而借助于計算機的快速運算能力及強大。的數(shù)據(jù)處理能力卻可以輕而易舉地完成這一工作,PsPIcE軟件2[]是用于個人機的電路分析軟件經(jīng)不口v(out)時間,斷改進已成為一種工業(yè)標準工具可對電路進行直流、交流、瞬態(tài)分析及分析一些較難測量到的電路特J、、、。:比如噪聲失真頻譜溫度特性等2電路簡介圖1為具有反饋環(huán)的脈寬調(diào)制開關穩(wěn)壓電源電原理圖。圖中,由場效應管I、T2.3n〕5.24ms2.6ms28n招vM高頻變壓器及口V(uZ:+)令v(uZ:一)vv(uZ:。ut、)IZ整流二極管vDvD等元件構成正激式DC/DC變。。換器〔3〕集成運放ul與周圍元件構成誤差放大器圖2
5、電路各點電壓波形;=,,(out)設輸入電壓u30v開關頻率為20kzH對該電源輸出直流電壓U波形在起動后迅速上,。電路進行瞬態(tài)分析,以求得時域電壓電流波形,結果升經(jīng)過幾個周期的振蕩達到穩(wěn)態(tài)值(6V)在如圖2所示。2·7處t)二6.06v(用,msUou(游標測得)與穩(wěn)態(tài)值的電力電子技術年第期誤差為,可認為已進入穩(wěn)態(tài)。圖中“+),,十5.1一一4.4%。v(姚時輸出電壓的誤差為若這一結,:v(U卜)分別為脈寬調(diào)制器姚的輸入鋸齒電壓果不滿足要求可減小元件值的誤差范圍再進行分。,,。和輸入誤差電壓額定負載時誤差電壓在鋸齒波析直到輸出電壓誤差滿足要求為止,因::電壓的中部而u的輸出
6、矩形脈沖電壓v(認4蒙地卡羅分析.。,ou)t的占空比為05因電路沿未完全進入穩(wěn)態(tài)故、設圖1中所有電阻電感元件的誤差范圍仍為,::一)v(:,,誤差電壓v(u仍在變化輸出脈沖從士10%隨機取樣次數(shù)設為5對電路實施蒙地卡羅。。ut)。,的脈寬也在隨之變化分析計算機將依次對不同的取樣值進行計算53最壞情況分析及結果次計算的結果以時域波形(圖4)和條狀分析圖(圖。設電路中所有電阻電感元件的誤差范圍是5)的方式給出圖4中5條曲線分別代表5次取樣士10%,用PSPICE對電路進行最壞情況分析可得的分析結果。在2.7ms處,輸出電壓的最大值為.,.。。623V5V55出此誤差對輸出電壓造
7、成的最大影響首先將圖1最小值為86圖中有個高度不等,,電路中所有的電阻R和電感L由理想元件模型換的條狀圖形其位置代表輸出電壓范圍其高度代表,。:n為有誤差的元件模型再設置元件相對誤差范圍進電壓出現(xiàn)的機率例如第一個條狀圖表示在次,.,。入ModelEditor對話框鍵入DEV=10%然后進取樣分析中有40%(2次)的輸出電壓在585一.。。5V之間5的5行最壞情況分析計算機首先對每個參與分析的元93在圖表格中可看到次模擬中最高輸出電壓為6.230v,最低為5.85746V,與圖4件值在誤差范圍內(nèi)變化時對輸
