DC-DC boost converter建模与仿真

dcdc设计中必然会涉及环路稳定性仿真，由于dcdc是一个离散的非线性系统，需要对其进行建模处理，才能做ac analysis。

dcdc建模方式很多，basso的书中提供了一种比较好的方式，他用verilog_a对功率级建模，与晶体管级的OTA一起，组成完整环路，这种建模方式相对简单直观，物理意义明显，而且可以同时进行交流小念培信号仿真与瞬态仿真，是一种不错的建模方法。

但是，建模方式再好，仍有其固有的缺点，对不同的拓扑，需要不同的建模方式，分析复杂，容易出错，寄生因素很难考虑进去，仿真不易收敛等等。

针对以上问题，simplis有更为简单的解决方式，simplis是专门针对电源产品的一个仿真软件， 使用simplis搭建”真实”电路，可进行瞬态与AC仿真，速度快，容易收敛。simplis对非线性器件采用分段线性建模，将一个完整的系统定义为线性电路拓扑的循环序列，以描述开关电源系统中半导体器件的开关特性。因此可以取得很高的速度，同样硬件配置下，其仿真速度比spice类软件快10到50倍。

也就是说，使用simplis虽然仍然是搭建模型，但是这个模型与我们真实看到的电路是一致的，不需要再做额外的数学处理，因此简单方便。

但是，使用simplis需要对OTA建模。

步骤1：spectre中OTA输出接电容，模尘AC分析，得到宏模型gm与输出阻抗。

步骤2：计算OTA最大输出电流，由此确定宏模型输入电压范围。

步骤3：限制输出电压范围。旦高禅

在电力电子系统的研究中，仿真研究由于其高效、高精度及高的经济性与可靠性而得到大量应用。近二十年来，仿真已逐渐成为电力电子技术研究的有力工具。Matlab语言的强大仿真功能和方便性受到广大使用者的广泛爱好。

Boost电路的工作状态

Matlab仿真分析

Matlab 是一种功能强大的仿真软件，它可以进行各种各样的模拟电路和数字电路仿真，并给出波形输出和数据输出，无论对哪种器件和哪种电路进行仿真，均可以得到精确的仿真结果。采用Matlab仿真分析方法，可直观、详细的描述Boost 电路由启动到达稳态颤滚孙的工作过程，并对其中各种现象进行细致深入的分析，便于我们真备答正掌握Boost电路的工作特性。仿真图如下茄链所示：

BOOST升压电源是利用开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出的一种开关电源，它闷漏以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用在各行业电子设备找那个，是不可缺少的一种电源架构。

Boost升压电路主要由控制IC、功率电感和mosfet基本元蚂或烂件组成，为了解原理，我们以非同步boost为介绍对象，详细了解boost架构升压电源的工作原理，下图即为一个BOOST基本架构框图。

和BUCK一样，L依然是储能元件，当开关闭合时，A点的电压为0，Vi直接给电感L充电，充电电流路径见下图，开关导通时间dt=占空比*开关周期=D*T。

当开关断开时，L中存储的能量会通过二极管，给负载放电；同时，Vi也会通过二极管给负载放电，二者叠加，实现升压，放电时间dt=(1-占空比)*开关周期=(1-D)*T。

在开关闭合和断开的两个时间内，电感充电和放电是一样的，有人称之为电感的幅秒特性。

整理得

仿真框图和输出波形如下，公众号后台回复：boost仿真团伏文件，绿色是输出电压，红色是电感充放电波形。

以上就是boost电路原理分析，下节讨论怎么选择boost电路的重要器件：电感。

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