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4 基于PSIM的仿真与实验 27
4.1BUCK变换器仿真 27
4.1.1基本原理 27
4.1.2配置参数 27
4.1.3仿真结果 27
4.2BOOST变换器仿真 28
4.2.1基本原理 28
4.2.2配置参数 29
4.2.3仿真结果 29
4.3BUCK/BOOST变换器仿真 30
4.3.1基本原理 30
4.3.2BOOST模式 30
4.3.3BUCK模式 31
4.4带有多路变压器的可切换电路设计 33
4.4.1可切换电路优点 33
致谢 34
参考文献 35
1 绪论
直流变换电路是开关电源的核心组成部分，逆变器已广泛应用于交通、工业、航空航天、能源等领域，如频率控制装置，电解电镀电源，感应加热电源，不间断电源，焊接电源等。而且现在我国新兴并正在大力发展的光伏发电技术就需要运用大量逆变电路才能将太阳能转化而来的直流电能转换成日常生活可用的交流电能。在直流变换电路的设计过程中，计算公式很多，各公式间又有联系，某些参数的取值还受到限制，对电路各项参数的确定需要不断调整反复计算，计算工作很繁琐。随着电源技术和计算机应用的普及，利用计算机辅助设计电路已成为国际上电源领域的一种趋势，相关设计工具的使用大大提高了电路设计的效率。主要对电路结构进行逆变器的分析说明。而使用PSIM可以很好的完成对设计电路的建模与仿真。
1.1 研究背景
目前，国外一些半导体公司已经开发了一些电路设计工具，例如：美国国家半导体公司(NSC)的Webench Designer和美国德州仪器(TI)公司的SwitcherPro。这些设计工具都具有以下特点：设计过程程序化，规范化；操作简单，入手快；计算机数据处理和公式运算能力强；设计结果准确。
下面简要分析一下几款直流变换器设计工具。
(1)美国国家半导体公司的 Webench Designer 设计工具包含了放大器设计、传感器设计、LED 设计、有源滤波器和电源设计等工具，该设计工具简洁明了，设计过程程序化，使用方便。缺点是仅支持在线设计，器件选择范围不宽，仅能使用该公司提供的器件。
(2)美国德州仪器公司制作的 SwitcherPro 设计工具是一款设计过程相对详细的电源辅助设计软件。该软件支持下线设计，可将其它公司的功率器件产品加入软件数据库中，软件设计结果详细，指标评价全面。缺点是不能具体设计磁性元器件，使用的电源控制芯片也只能采用公司自身产品，设计的电源功率也有一定局限范围。
(3)Power Integrations 公司制作的 PI Expert 设计工具深受业内人士的好评，该设计工具可以完成常用电源内部器件的各项设计，提供多种电源解决方案，并提供电源的PCB 制作图纸以及器件使用清单，解决了新手自己绘制 PCB 图纸的难题。另外，其专用的磁性元器件设计工具 PI Transformer Designer 是 PI 公司采用创新的功率转换技术，推出的高频变压器设计专用工具，可以根据用户实际需要来设计典型的磁性元件，它与 PI Expert 相结合，可以使开关电源的设计更全面。但它们的缺点是工程师无法从软件结果中获得变换器的各项性能指标，控制电路的设计也无法做到多样化。
综上所述，虽然这些电子公司已经开发出多种变换器设计工具，但其大多只针对自己公司的产品进行设计，且涉及的变换器类型也不多，通用性不强。运行环境要求也相对较高，便捷展示性不强，且造价一般都很昂贵。
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