基于PSpice軟件的單相Boost變換器的仿真分析

在穩態過程中，電路的工作過程與圖5相類似，只是此時電感、電容均已進入穩定工作狀態，每個開關周期內電感提供相同大小的負電壓，電感電流下降的斜率一定，如圖4所示，電感吸收的能量等于釋放的能量，電容充電能量等于放電能量，電感、電容不再吸收能量而成為能量傳遞工具。

5 電流斷續模式分析

當電感較小（或者負載電阻較大，或者電路工作周期較長）時[1]，Boost變換器將會進入電流斷續模式，將圖3中的Boost變換器的電感L1減小到40uH，同時將負載電阻RL增加到200 ，其他參數不變。仿真結果如圖9所示，Boost變換器此時工作于電流斷續模式，對于電路的瞬態過程與電流連續型完全類似，具體分析過程可以參閱電感電流連續模式的瞬態過程分析。

圖9 電路斷續模式時的電感電流仿真波形

6 結論

計算機仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特點，已經廣泛的應用于電力電子電路（或系統）的分析和設計中。計算機仿真不僅可以取代系統的許多繁瑣的人工分析，減輕勞動強度，提高分析和設計能力，避免因為解析法在近似處理中帶來的較大誤差，而且還可以與實物試制和調試相互補充，最大限度的降低設計成本，縮短系統研制周期。可以說，電路的計算機仿真技術大大加速了電路的設計和試驗過程。

PSpice的應用范圍很廣，電力電子電路的動態仿真僅僅是其應用之一。PSpice的電路元件模型反映實際型號元件的特性，通過對電路方程運算求解，能夠仿真電路的細節，特別適合于對電力電子電路中開關暫態過程的描述。它的仿真波形與試驗電路的測試結果相近，在模擬實際電路的波形方面比較準確，對電路設計有著重要指導意義。本文采用PSpice仿真分析方法，對Boost變換器的工作過程和升壓原理進行了詳細分析，對深入理解Boost變換器具有極大的促進作用。此外，PSpice中還可引入模擬行為建模，可以用函數、表格等方式實現復雜系統的建模，這就為高層次模擬電路進行仿真奠定了基礎，從而使其具有了對電力電子系統、控制系統等系統級的建模仿真能力。