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PSPICE仿真boost电路

请教各位高手，一个PSPICE仿真BOOST电路的问题，下面是仿真电路图，

 

上图为boost的电路，二极管我采用IGBT代替，IGBT的脉冲占空比设置为1，考虑在实际电路中，二极管承受的电压与电流都非常大，二极管型号不好选取，就采用直通的IGBT代替。输入电压1000伏，占空比0.5，频率20K，电感100 uH，电容0.1mf，电阻1k。

 

测量出的是电容二端的电压波形，为什么仿真的电压幅值（近800伏）与理论值（200伏）不一样呢，我的开关管占空比为0.5，按输入电压与输出电压的关系，电容上电压理论值应该为200伏。而且调节占空比时，电压上升也很小，与书中理论公式也不相符奥。

请教高手指导，谢谢！

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ballastt
LV.6
2
2011-03-30 12:44

带不带体二极管。

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ljj1703
LV.3
3
2011-03-30 15:31
@ballastt
带不带体二极管。

谢谢指导，忘了考虑IGBT带有体二极管，不能替代二极管。可是一般实际中，好像不存在，高频，大电流，大电压的二极管奥，是不是呢？如果在高频二极管整流场合，此处二极管通过的电流为200安培，电流为710伏，频率15K,一般该如何对二极管选型呢？

谢谢

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ljj1703
LV.3
4
2011-03-30 16:31
@ljj1703
谢谢指导，忘了考虑IGBT带有体二极管，不能替代二极管。可是一般实际中，好像不存在，高频，大电流，大电压的二极管奥，是不是呢？如果在高频二极管整流场合，此处二极管通过的电流为200安培，电流为710伏，频率15K,一般该如何对二极管选型呢？谢谢

 

我将IGBT改为二极管仿真了，仿真电路如下：

  

 

我看书上说，BOOST电路，一靠，L储能之后具有电压抬升作用，二靠，电容C值很大，将输出电压保持住。因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！

我考虑，因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！所以如果不接负载电阻，电容上电压就没发放电，那么电容上电压就应该与理论值非常接近，我仿真时，输入电压为100伏，占空比0.5 ，理论计算输出电压应该为200伏，可是实际仿真出来的值近800伏，太大了奥！

什么原因，我的理论理解是不是不对呢，请高手指教，非常感谢！

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ballastt
LV.6
5
2011-03-30 18:34
@ljj1703
 我将IGBT改为二极管仿真了，仿真电路如下：[图片] [图片]  我看书上说，BOOST电路，一靠，L储能之后具有电压抬升作用，二靠，电容C值很大，将输出电压保持住。因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！我考虑，因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！所以如果不接负载电阻，电容上电压就没发放电，那么电容上电压就应该与理论值非常接近，我仿真时，输入电压为100伏，占空比0.5，理论计算输出电压应该为200伏，可是实际仿真出来的值近800伏，太大了奥！什么原因，我的理论理解是不是不对呢，请高手指教，非常感谢！

有不带体二极管的IGBT。

另外，实在看不出来你的仿真电路里，怎么能算出来，输出电压是200V.

不存在反馈，调压电路，何以知道电压是多少？

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ljj1703
LV.3
6
2011-03-30 19:55
@ballastt
有不带体二极管的IGBT。另外，实在看不出来你的仿真电路里，怎么能算出来，输出电压是200V.不存在反馈，调压电路，何以知道电压是多少？
就是根据BOOST基本电路理论计算出的，输出电压与输入电压与占空比的关系，应我看一些资料上面，这个公式都是由电感电流推导出的，与负载无关的，所以我认为电路空载时，这个关系式依旧成立，输入电压100伏，占空比0.5，算出输出电压200伏！
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ballastt
LV.6
7
2011-03-30 20:40
@ljj1703
就是根据BOOST基本电路理论计算出的，输出电压与输入电压与占空比的关系，应我看一些资料上面，这个公式都是由电感电流推导出的，与负载无关的，所以我认为电路空载时，这个关系式依旧成立，输入电压100伏，占空比0.5，算出输出电压200伏！

没有负载，你取的是峰值。而且电压会逐步升高。正如你的仿真波形。

最终电压的峰值，是由感应电压和100伏的叠加。

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gaoranzxz
LV.4
8
2011-03-30 20:56

有无数二极管符合这种教科书上的boost需要，相信你从未想过去选取。

另外，对于boost，不可以空载运行，电容无处放电，电容可不是黑洞。

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ljj1703
LV.3
9
2011-03-31 09:26
@gaoranzxz
有无数二极管符合这种教科书上的boost需要，相信你从未想过去选取。另外，对于boost，不可以空载运行，电容无处放电，电容可不是黑洞。
BOOST电路为什么不能空在运行呢？我的目的就是通过BOOST电路给电容充电，电容不像电感，有充电回路，就一定要有放电回路啊！
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ljj1703
LV.3
10
2011-03-31 09:30
@ballastt
没有负载，你取的是峰值。而且电压会逐步升高。正如你的仿真波形。最终电压的峰值，是由感应电压和100伏的叠加。
最终电容上电压的峰值由电感电压与100伏电压的叠加。可以用最基本的电路理论解释一下，电容上电压幅值与输入电压之间的具体关系公式吗？比如与占空比有关等等，通过调节占空比或者输入电压就可以通过这种关系公式算出电容上的电压，谢谢！
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ballastt
LV.6
11
2011-03-31 09:31
@ljj1703
BOOST电路为什么不能空在运行呢？我的目的就是通过BOOST电路给电容充电，电容不像电感，有充电回路，就一定要有放电回路啊！

你仔细分析一下电路，当MOS关断的时候，电感的感生电压是由什么决定的，随着电容上面的电压的升高，会出现感生电压的变化，最终的电压高度是由寄生参数决定的。

所以在真实的电路里，是需要反馈和负载，来调节占空比的。并不是生硬的计算。即使是计算，你上面的公式考虑的是一个静态的过程。

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ljj1703
LV.3
12
2011-03-31 09:47
@ballastt
你仔细分析一下电路，当MOS关断的时候，电感的感生电压是由什么决定的，随着电容上面的电压的升高，会出现感生电压的变化，最终的电压高度是由寄生参数决定的。所以在真实的电路里，是需要反馈和负载，来调节占空比的。并不是生硬的计算。即使是计算，你上面的公式考虑的是一个静态的过程。
没有负载是，输出电压与输入电压的关系肯定不能用以前有负载时的关系式了，我就是想用这个电路给电容充电，抬高电容上的电压，但是这几天我一直在想用最基本的电路理论推算是电容上电压幅值，波形，电流波形，与输入电压之间的关系，可惜一直推算不出，想不明白奥，还请高手指教！
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ljj1703
LV.3
13
2011-03-31 09:58
@gaoranzxz
有无数二极管符合这种教科书上的boost需要，相信你从未想过去选取。另外，对于boost，不可以空载运行，电容无处放电，电容可不是黑洞。

这种电路只是最基本的电路，既然你说有无数的二极管满足要求，我需要的适合我电路要求的二极管是频率15K，额定电流200安培，额定电压710伏，可否提供一个满足条件的二极管型号呢？谢谢

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ballastt
LV.6
14
2011-03-31 10:04
@ljj1703
没有负载是，输出电压与输入电压的关系肯定不能用以前有负载时的关系式了，我就是想用这个电路给电容充电，抬高电容上的电压，但是这几天我一直在想用最基本的电路理论推算是电容上电压幅值，波形，电流波形，与输入电压之间的关系，可惜一直推算不出，想不明白奥，还请高手指教！

你先分析一个极端的状态。

当MOS关断的时候，你按照占空比计算的感生电压，加上100V输入电压，如果小于电容上面的电压，那么电感里面的能量就不能通过二极管对电容充电。

现在按照你的仿真电路，电感里的能量无法释放。就会出现电流突变！那么产生的感生电压，你就可以用最基本的Di/Dt来计算。

电感的宣泄方法，就是通过寄生参数来做。

 

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ballastt
LV.6
15
2011-03-31 10:05
@ljj1703
这种电路只是最基本的电路，既然你说有无数的二极管满足要求，我需要的适合我电路要求的二极管是频率15K，额定电流200安培，额定电压710伏，可否提供一个满足条件的二极管型号呢？谢谢
别太认真，用IGBT是个方法，采用同步整流的方案。
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xiaomi_li
LV.4
16
2011-03-31 12:39

我也是自学电源的,按我的理解BOOST电路可以空载. 楼上关于这个讨论,要以实际结果为证, 没有证据神马都是浮云.

Ljj1703,按照你这个电路,我自己仿真了一下, 输出与理论值很吻合,输入100Vdc,占空比0.5, 那么输出应当等于或接近于200V,这是理论计算值,请看实际仿真结果.

 

 

 

所以不知道你怎么仿的.

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ljj1703
LV.3
17
2011-03-31 22:00
@xiaomi_li
我也是自学电源的,按我的理解BOOST电路可以空载.楼上关于这个讨论,要以实际结果为证,没有证据神马都是浮云.Ljj1703,按照你这个电路,我自己仿真了一下,输出与理论值很吻合,输入100Vdc,占空比0.5,那么输出应当等于或接近于200V,这是理论计算值,请看实际仿真结果. [图片] [图片] 所以不知道你怎么仿的.

你试过调节占空比时，输出电压与输入电压的关系依旧满足与占空比之间的关系吗？你用什么软件仿真的，我用的是PSPICE仿真软件！谢谢

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ljj1703
LV.3
18
2011-03-31 22:08
@ljj1703
你试过调节占空比时，输出电压与输入电压的关系依旧满足与占空比之间的关系吗？你用什么软件仿真的，我用的是PSPICE仿真软件！谢谢

MJE13003/TO,是哪个库里面的？我找不到，我用IGBT，我用的是BSM200GA120D,仿真，为什么结果就不对呢，，你可以试一下这个器件，再仿真一下，谢谢！

 

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ljj1703
LV.3
19
2011-03-31 22:12
@ballastt
你先分析一个极端的状态。当MOS关断的时候，你按照占空比计算的感生电压，加上100V输入电压，如果小于电容上面的电压，那么电感里面的能量就不能通过二极管对电容充电。现在按照你的仿真电路，电感里的能量无法释放。就会出现电流突变！那么产生的感生电压，你就可以用最基本的Di/Dt来计算。电感的宣泄方法，就是通过寄生参数来做。 
你说的这些原理，我也思考过，但是怎么确定输出电压与输入电压之间的具体关系呢，或者他们与占空比之间的具体关系呢！
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ljj1703
LV.3
20
2011-03-31 22:23
@ljj1703
MJE13003/TO,是哪个库里面的？我找不到，我用IGBT，我用的是BSM200GA120D,仿真，为什么结果就不对呢，，你可以试一下这个器件，再仿真一下，谢谢！ 

我以前的TR与TF的值都设置为5ns，按你的电路图把TR和TF,都改设置为0了，我发现驱动波形都已经不对了奥，你看了驱动波形了吗？，方便的可以加我QQ：357784755，或者留QQ给我，详细请教一下，谢谢！

 

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xiaomi_li
LV.4
21
2011-03-31 22:50
@ljj1703
我以前的TR与TF的值都设置为5ns，按你的电路图把TR和TF,都改设置为0了，我发现驱动波形都已经不对了奥，你看了驱动波形了吗？，方便的可以加我QQ：357784755，或者留QQ给我，详细请教一下，谢谢！ 

呵呵，这个一看就知道是PSPICE软件，你还用问？

另外，我说一句，出现你这种仿真问题，一是对PSPICE操作不熟，二是对元件特性不了解（IGBT元件）。你调的那个IGBT，是负压关断，而你的PWM波是正15V的方波，当然我把你的PWM修改了一下，按照你的电路原封不对仿真了一下，与输出理论值非常吻合，对你做个参考。

 

 

 

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高等数学
LV.10
22
2011-03-31 23:38
@xiaomi_li
我也是自学电源的,按我的理解BOOST电路可以空载.楼上关于这个讨论,要以实际结果为证,没有证据神马都是浮云.Ljj1703,按照你这个电路,我自己仿真了一下,输出与理论值很吻合,输入100Vdc,占空比0.5,那么输出应当等于或接近于200V,这是理论计算值,请看实际仿真结果. [图片] [图片] 所以不知道你怎么仿的.

Boost是不能空载的。你这个仿真结果是不对的。

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ljj1703
LV.3
23
2011-04-01 09:42
@高等数学
Boost是不能空载的。你这个仿真结果是不对的。
你认为楼上的仿真结果不对？这个电路也比较简单，可否麻烦你亲自仿真一下，把电路图与仿真图贴出来，供大家参考一下，非常感谢！
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ljj1703
LV.3
24
2011-04-01 09:52
@xiaomi_li
呵呵，这个一看就知道是PSPICE软件，你还用问？另外，我说一句，出现你这种仿真问题，一是对PSPICE操作不熟，二是对元件特性不了解（IGBT元件）。你调的那个IGBT，是负压关断，而你的PWM波是正15V的方波，当然我把你的PWM修改了一下，按照你的电路原封不对仿真了一下，与输出理论值非常吻合，对你做个参考。[图片] [图片]  

你试过调节一下占空比，输出电压幅值也发生相应的变化，而且变化符合理论计算吗？，你说我调的那个IGBT是负压关断，我一直认为IGBT都是负压关断啊，难道还有正压关断的IGBT管子吗？有点迷惑奥，方便的话可以把你的驱动波形发上来看看吗？谢谢。

V1为初始电压，V2为脉冲电压，你设置V1=0，V2=-15,看不明白奥，既然你认为我选择的IGBT是负压关断，难道是V2=-15时，管子关断，V1=0时管子开通？脉冲电压是0时，管子开通，好像不对奥，

希望详细指导一下，非常感谢！

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湖之一二
LV.8
25
2011-04-01 09:59
@xiaomi_li
呵呵，这个一看就知道是PSPICE软件，你还用问？另外，我说一句，出现你这种仿真问题，一是对PSPICE操作不熟，二是对元件特性不了解（IGBT元件）。你调的那个IGBT，是负压关断，而你的PWM波是正15V的方波，当然我把你的PWM修改了一下，按照你的电路原封不对仿真了一下，与输出理论值非常吻合，对你做个参考。[图片] [图片]  
我是新手，请问PWM怎么调出来。我用的是Simetrix
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gaoranzxz
LV.4
26
2011-04-01 10:21
@ljj1703
你认为楼上的仿真结果不对？这个电路也比较简单，可否麻烦你亲自仿真一下，把电路图与仿真图贴出来，供大家参考一下，非常感谢！
boost必须绝对不能空载，仿真已经毫无意义。
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ljj1703
LV.3
27
2011-04-01 10:25
@ljj1703
你试过调节一下占空比，输出电压幅值也发生相应的变化，而且变化符合理论计算吗？，你说我调的那个IGBT是负压关断，我一直认为IGBT都是负压关断啊，难道还有正压关断的IGBT管子吗？有点迷惑奥，方便的话可以把你的驱动波形发上来看看吗？谢谢。V1为初始电压，V2为脉冲电压，你设置V1=0，V2=-15,看不明白奥，既然你认为我选择的IGBT是负压关断，难道是V2=-15时，管子关断，V1=0时管子开通？脉冲电压是0时，管子开通，好像不对奥，希望详细指导一下，非常感谢！
看你的驱动设置参数，V1=0，V2=-15,看不明白奥，难道还有负电压驱动开通的管子，我好像没听说过奥，只听说过正电压驱动开通管子，负压关断管子，实在想不明白，望指教！
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高等数学
LV.10
28
2011-04-01 10:34
@ljj1703
你认为楼上的仿真结果不对？这个电路也比较简单，可否麻烦你亲自仿真一下，把电路图与仿真图贴出来，供大家参考一下，非常感谢！

理论上很容易就可分析Boost开环不能空载。

要仿真结果也满足你：（参数与上面的完全一样）

 

 

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ljj1703
LV.3
29
2011-04-01 10:40
@xiaomi_li
我也是自学电源的,按我的理解BOOST电路可以空载.楼上关于这个讨论,要以实际结果为证,没有证据神马都是浮云.Ljj1703,按照你这个电路,我自己仿真了一下,输出与理论值很吻合,输入100Vdc,占空比0.5,那么输出应当等于或接近于200V,这是理论计算值,请看实际仿真结果. [图片] [图片] 所以不知道你怎么仿的.

我把你这个电路仿真了一下，所有参数都设置的一摸一样，可是还是仿不出你的结果，而且我看驱动波形就已经不对了，你把TR,TF都设置为0，看不明白，我看别人论文中，好像没有这样设置的，可否把你的驱动波形贴出来，我看看，谢谢！

 

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ljj1703
LV.3
30
2011-04-01 10:43
@高等数学
理论上很容易就可分析Boost开环不能空载。要仿真结果也满足你：（参数与上面的完全一样）[图片]  
谢谢，你这也是用PSPICE仿真的吗？仿真结果和我仿真的趋势很像，可以解释一下为什么不能用BOOST电路不能空载，我就是想给电容充电，抬高电压啊？

看书上说，BOOST电路，一靠，L储能之后具有电压抬升作用，二靠，电容C值很大，将输出电压保持住。因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！

我考虑，因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！所以如果不接负载电阻，电容上电压就没发放电，那么电容上电压就应该与理论值非常接近，，

恳请指导！

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ljj1703
LV.3
31
2011-04-01 10:50
@ljj1703
谢谢，你这也是用PSPICE仿真的吗？仿真结果和我仿真的趋势很像，可以解释一下为什么不能用BOOST电路不能空载，我就是想给电容充电，抬高电压啊？看书上说，BOOST电路，一靠，L储能之后具有电压抬升作用，二靠，电容C值很大，将输出电压保持住。因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！我考虑，因为实际的C值不可能无穷大，所以实际输出电压会略低于理论计算值！所以如果不接负载电阻，电容上电压就没发放电，那么电容上电压就应该与理论值非常接近，，恳请指导！
我在仿真时，发现，虽然空载，电容电压会很大，但是最终会趋于一个稳定值，大约在1300伏左右，电感设置为100uh左右，电感上电流也连续，就是调节输入电压，与占空比时，输出电容上电压变化不大奥，几十伏，与书中的，输入电压输出电压与占空比的关系不相符合奥
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