基于PSpice软件的单相Boost变换器的仿真分析

在稳态过程中，电路的工作过程与图5相类似，只是此时电感、电容均已进入稳定工作状态，每个开关周期内电感提供相同大小的负电压，电感电流下降的斜率一定，如图4所示，电感吸收的能量等于释放的能量，电容充电能量等于放电能量，电感、电容不再吸收能量而成为能量传递工具。

5 电流断续模式分析

当电感较小（或者负载电阻较大，或者电路工作周期较长）时[1]，Boost变换器将会进入电流断续模式，将图3中的Boost变换器的电感L1减小到40uH，同时将负载电阻RL增加到200 ，其他参数不变。仿真结果如图9所示，Boost变换器此时工作于电流断续模式，对于电路的瞬态过程与电流连续型完全类似，具体分析过程可以参阅电感电流连续模式的瞬态过程分析。

图9 电路断续模式时的电感电流仿真波形

6 结论

计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，已经广泛的应用于电力电子电路（或系统）的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，而且还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度的降低设计成本，缩短系统研制周期。可以说，电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和试验过程。

PSpice的应用范围很广，电力电子电路的动态仿真仅仅是其应用之一。PSpice的电路元件模型反映实际型号元件的特性，通过对电路方程运算求解，能够仿真电路的细节，特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。它的仿真波形与试验电路的测试结果相近，在模拟实际电路的波形方面比较准确，对电路设计有着重要指导意义。本文采用PSpice仿真分析方法，对Boost变换器的工作过程和升压原理进行了详细分析，对深入理解Boost变换器具有极大的促进作用。此外，PSpice中还可引入模拟行为建模，可以用函数、表格等方式实现复杂系统的建模，这就为高层次模拟电路进行仿真奠定了基础，从而使其具有了对电力电子系统、控制系统等系统级的建模仿真能力。