开关电源中saber仿真设计实例.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————开关电源中 Saber 仿真设计实例经常在论坛上看到变压器设计求助, 包括: 计算公式, 优化方法, 变压器损耗,变压器饱和,多大的变压器合适啊? 其实, 只要我们学会了用 Saber 这个软件, 上述问题多半能够获得相当满意的解决。一、 Saber 在变压器辅助设计中的优势: 1 、由于 Saber 相当适合仿真电源,因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实, 变压器不是孤立地被防真, 而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的, 细节也可以被充分体现。 2、 Saber 的磁性材料是建立在物理模型基础之上的, 能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现, 从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。 3、作为一种高性能通用仿真软件, Saber 并不只是针对个别电路才奏效, 实际上, 电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件, 我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量, 极大地加快设计进程, 并获得比手工计算更加合理的设计参数。 4 、由于变压器是置于真实电路的仿真环境中求解的,所有与变压器有关的电路和器件均能够被联合仿真, 对变压器的仿真实际上成------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————了对主电路的仿真, 从而不仅能够获得变压器的设计参数, 还同时获得整个电路的运行参数以及主要器件的最佳设计参数。二、 Saber 中的变压器我们用得上的 Saber 中的变压器是这些: (实际上是我只会用这些) 分别是: xfrl 线性变压器模型, 2~6 绕组 xfrnl 非线性变压器模型, 2~6 绕组单绕组的就是电感模型: 也分线性和非线性 2 种线性变压器参数设置(以 2 绕组为例): 其中: lp 初级电感量 ls 次级电感量 np、 ns 初级、次级匝数, 只是显示用, 不是真参数, 可以不设置 rp、 rs 初级、次级绕组直流电阻值, 默认为 0, 实际应该是该绕组导线的实测或者计算电阻值, 在没有得到准确数据前, 建议至少设置一个非 0 值,比如 1p(1 微微欧姆) k 偶合( 互感) 系数, 建议开始设置为 1, 需要考虑漏感影响时再设置为低于 1 的值。需要注意的是, k为0。 99 时,漏感并不------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————等于 lp 或者 ls的 1/100 。漏感究竟是多少,后述。其他设置项我没有用过,不懂的可以保持默认值。非线性变压器参数设置(以 2 绕组为例): 其中: np、 ns 初级、次级匝数 rp、 rs 初级、次级绕组直流电阻值 area 磁芯截面积,即 Ae , 单位平方米, 即 微平方米,也就是 平方毫米。 len_fe 磁路长度, 单位米, 这里的 是 EE3528 磁芯的数据 len_air 气隙长度,单位米,这里的 是最后获得的设计参数之一。 matl 磁芯材质,下一讲了其他参数我也不会用,特别是没有找到表达漏感的设置。有了 Saber 中这两类变压器模型, 基本上足以应付针对变压器的仿真了。他们的特点是, xfrl 模型速度快, 不会饱和, 而且有漏感表达, xfrnl 模型真实,最后得出设计数据主要靠它了。应用这两个模型有几个小技巧需要掌握: 1 、已知 lp、 ls 求匝比,或者已知 lp 、匝比求 ls 2 、已知线径、股数、匝数、温度,计算绕组电阻值 3、已知磁芯型号, 查磁芯手册获得 area 、 len_fe 参数附件:(磁------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————