控制电路的SPICE仿真模型
控制电路的spice仿真模型
开关电源中的反馈控制电路现已广泛使用集成电路如sg1524（单环控制），uc1846（双环控制）等。
图1为集成电路sg1524的仿真模型符号。
其中，包括电压误差放大器e/a、比较器、振荡器（产生锯齿波），以及5v参考电压等。
图2为锯齿波电压波形图。
由波形可以计算导通比。
图1集成电路561524仿真模型符号图2锯齿波电压波形图
式中to——延迟时间（如5μs）
x——开关晶体管的存储时间（如2μs）
umax及umin——锯齿波峰值电压及最小电压；
uk——控制电压（施加于比较器的输人端）。
图3为sg1524的等效电路模型。它主要由两部分组成，即误差放大器和比较器，此外还有参考电压ur＝5v。
1）误差放大器
输人端①、②，输出端⑨、⑥，它由电压控制的电流源g1及电阻r1、电容c1等组成。
输人阻抗由电阻ri＝100kω及电容ci＝1pf模拟。
图3sg1524的等效电路模型
放大器输出节点⑨（电压为uk）由钳位电路限定电位上下限（由电压源ua、ub及二极管d3、d4组成）
2）比较器
放大器的输出端（节点⑨）uk接到比较器输入端，其等效电路由三个电源组成。
（1）电压urc控制的电流源gd
（2）考虑晶体管存储时间的等效电流源ix，
ix=0.1tx/ts(14-47)
（3）uro控制的电压源ed
ed＝0.01×uro＝d(14-48)
即比较器输出（节点⑩）导通比d
式中，uro＝（gd+ix）ro＝100d,urc=uk-umin,uo=umin
节点(21)、(22)分别接电压源up及um组成的钳位电路，即定节点20的电位（即导通比）最大值、最小值。
sg1524的仿真程序如下：
spice的程序输入语言，采用自由格式描述电路结构和元件参数。软件用改进节点法列方程，用牛顿一拉夫逊改进算法进行非线性分析，应用稀疏矩阵技术解线性代数方程组，瞬态分析中在求刚性微分方程数值解时，使用变阶变步长的隐式积分法（gear法）。采用上述算法收敛快，数值解的稳定性好，spice的使用方法可以参考有关手册。
因此只要将开关电源的各元件节点编号，将电路结构和元件参数值，按照规定的格式输入计算机，就可以对电路或系统进行仿真分析，包括输出计算结果、打印出瞬态时域响应特性或小信号频域特性等。
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x——开关晶体管的存储时间（如2μs）
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uk——控制电压（施加于比较器的输人端）。
图3为sg1524的等效电路模型。它主要由两部分组成，即误差放大器和比较器，此外还有参考电压ur＝5v。
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2）比较器
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（2）考虑晶体管存储时间的等效电流源ix，
ix=0.1tx/ts(14-47)
（3）uro控制的电压源ed
ed＝0.01×uro＝d(14-48)
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节点(21)、(22)分别接电压源up及um组成的钳位电路，即定节点20的电位（即导通比）最大值、最小值。
sg1524的仿真程序如下：
spice的程序输入语言，采用自由格式描述电路结构和元件参数。软件用改进节点法列方程，用牛顿一拉夫逊改进算法进行非线性分析，应用稀疏矩阵技术解线性代数方程组，瞬态分析中在求刚性微分方程数值解时，使用变阶变步长的隐式积分法（gear法）。采用上述算法收敛快，数值解的稳定性好，spice的使用方法可以参考有关手册。
因此只要将开关电源的各元件节点编号，将电路结构和元件参数值，按照规定的格式输入计算机，就可以对电路或系统进行仿真分析，包括输出计算结果、打印出瞬态时域响应特性或小信号频域特性等。
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