一、要求

本文的目標(biāo)不是開發(fā)仿真模型，而是展示如何使用它們。PWM 模型或平均小信號(hào)模型可以在專用網(wǎng)站上找到，例如 Christophe Basso 個(gè)人網(wǎng)站。 一些程序如 SIMetrix/SIMPLIS [8] 可以提供開關(guān)電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，而無(wú)需經(jīng)過平均模型步驟。

下圖顯示了用于電壓模式控制的 PWM 開關(guān)模型示例：

圖 13. PWM 開關(guān)平均模型的電壓模式版本

所有這些模型都包含在一個(gè)庫(kù)中或應(yīng)該包含在使用它們的原理圖中。

在這里，我們假設(shè)模型可用并準(zhǔn)備用于模擬。

二、仿真舉例

我們將模擬一個(gè)基本的降壓 dc-dc 轉(zhuǎn)換器。

圖 14. 降壓轉(zhuǎn)換器原理圖

如果我們按原樣模擬原理圖，環(huán)路是完全閉合的，我們無(wú)法繪制開環(huán)傳遞函數(shù)。也沒有交流激勵(lì)來(lái)運(yùn)行頻率掃描分析。 我們將只獲得直流值。

如前一章所示，我們將使用純交流源作為激勵(lì)和 L-C 注入加法器。

圖 15. 帶有激勵(lì)源和注入加法器的仿真原理圖

如果我們繪制 –Return/Addition，我們就有了開環(huán)傳遞函數(shù)。

圖 16. 開環(huán)仿真結(jié)果

正如討論一章所討論的那樣。 我們還可以繪制其他傳遞函數(shù)。

圖 17. 降壓級(jí)傳遞函數(shù)

為簡(jiǎn)單起見并更好地關(guān)注使用相同原理圖或降壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)仿真的方式，原理圖已使用分層塊重新組織。 在頂層，我們只保留有趣的信號(hào)，例如：輸入、輸出、驅(qū)動(dòng)和參考作為最低限度。

圖 18. 新的分層仿真示意圖

如果我們?cè)谳斎攵俗⑷胝也ǎǘ皇窃诃h(huán)路中注入），通過測(cè)量對(duì)輸出的影響，我們可以確定輸入輸出抑制比。 這是設(shè)置。

圖 19. 輸入輸出抑制比仿真設(shè)置

如果我們繪制輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系圖，我們就可以得到抑制比。

圖 20. 輸入抑制比仿真結(jié)果

通過將信號(hào)作為電流注入輸入或輸出，我們可以分別模擬輸入或輸出阻抗。 該阻抗由電壓和電流的比值給出。

圖 23. 參考跟蹤模擬設(shè)置

如果我們繪制輸出電壓與輸出電流的關(guān)系圖，我們就會(huì)得到抑制比。

圖 22. 輸出阻抗仿真結(jié)果

有時(shí)，ac 仿真的結(jié)果使用 dB 來(lái)表示比率，阻抗以 dB 為單位而不是Ω。瞬態(tài)條件，如輸入電壓瞬態(tài)、輸出負(fù)載階躍和參考電壓跟蹤。 以下是參考跟蹤模擬的平均結(jié)果示例。

圖 23. 參考跟蹤模擬設(shè)置

我們應(yīng)用方波作為降壓系統(tǒng)的參考。 例如，此設(shè)置可以代表具有方形 PWM 調(diào)光功能的 LED dc-dc 轉(zhuǎn)換器。

圖 24. 參考跟蹤仿真結(jié)果

正如在前面的示例中所注意到的，我們使用了相同的基本仿真原理圖。 我們剛剛更改了仿真模式交流或瞬態(tài)，并根據(jù)我們的傳遞函數(shù)在選定的原理圖節(jié)點(diǎn)（輸入、輸出、參考等）上應(yīng)用了不同的激勵(lì)（電壓、交流電流、方波等） 統(tǒng)計(jì)。