使用Saber 仿真35W AC-DC 反激电源设计

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使用Saber 仿真35W AC-DC 反激电源设计

作者：power 来源：网络点击：日期：2007-09-03

今天开始，为大家介绍一个开关电源仿真的实例。由于开关电源具有很强的非线性，并且经常是双环乃至多环反馈，因此无论用哪种仿真工具，对其进行仿真分析都是一件很困难的事情，相信用Saber进行开关电源分析的网友，也有过类似的经验。这个仿真实例中使用了TI的UC3844做为控制器，实现一个反激电路。验证电路源于TI公司的UC3844 数据手册(data sheet) 第七页所提供的反激变换器设计电路，如下图所示：

在SaberSketch根据对该原理图进行适当修改，具体修改情况如下:
1.输出由双路 ±12V/0.3A 的负载改为 24V/0.6A负载.
2.输出滤波电容C12/C13 由2200u 改为141u. C11 由4700u 改为3000u
3.去掉负载绕组供电的复杂滤波网络, 改为RC充电模式, 其中R=10, C=C2=100u.
4.将输出部分的滤波器由π 型改为电容直接滤波.
5.去掉MOSFET (UFN833)的缓冲电路( SNUBBER).
6.对部分Saber中没有模型的器件进行替换:
   a. POWER MOSFET   UFN833->mtp4n80e
   b. Current Sense  R10=0.33->R10=0.55
   c. Output Rectifier       USD945->mbr2545ct   UFS1002->ues704
   d. T1采用 xfrl3 template 使用电感量控制变比,  L1=1m, L2=10.7u,  L3=216.7u, L4=66.9u.
在完成以上修改后，在各种负载条件下，对该电路进行仿真分析。
测试条件:
Vacin = 117V,
Vout = 5V/4A (Rload =1.25)
Vout = 24V/0.6A (Rload=40)
分析结果如下：

如上图图所示，额定负载情况下，Vout = 5.0019V/23.933V。

如上图所示，额定负载情况下输出频率为: FOSC= 39.383KHz , 占空比D=0.26761, 输入直流电压Vdc=144.31V。
将上面两张图的测量结果带入反激电源的基本计算公式可以得到:
Vo(24V) = Vin×(N2/N1)×D/(1-D)
        =144.31×Sqrt(1m/216.7u)×0.267/(1-0.267)
        ≈24.5V
Vo(5V)  = Vin×(N2/N1)×D/(1-D)
        =144.31×Sqrt(1m/10.7u)×0.267/(1- 0.267)
        ≈5.45V
考虑负边整流二级管压降等因素，计算与测量结果基本相符。
（未完待续）

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