控制電路的SPICE仿真模型

　　開(kāi)關(guān)電源中的反饋控制電路現(xiàn)已廣泛使用集成電路如SG1524（單環(huán)控制），UC1846（雙環(huán)控制）等。

　　圖1為集成電路SG1524的仿真模型符號(hào)。

　　其中，包括電壓誤差放大器E/A、比較器、振蕩器（產(chǎn)生鋸齒波），以及5V參考電壓等。

　　圖2??為鋸齒波電壓波形圖。

　　由波形可以計(jì)算導(dǎo)通比。

圖1??集成電路561524仿真模型符號(hào)???????????????????圖2?鋸齒波電壓波形圖

?

　　式中?TO——延遲時(shí)間（如5μS）
　　x——開(kāi)關(guān)晶體管的存儲(chǔ)時(shí)間（如2?μS）
　　Umax及Umin——鋸齒波峰值電壓及最小電壓；
　　Uk——控制電壓（施加于比較器的輸人端）。

　　圖3為SG1524的等效電路模型。它主要由兩部分組成，即誤差放大器和比較器，此外還有參考電壓Ur＝5V。

　　1）誤差放大器

　　輸人端①、②，輸出端⑨、⑥，它由電壓控制的電流源G1及電阻R1、電容C1等組成。

　　輸人阻抗由電阻Ri＝100?kΩ及電容Ci＝1?pF模擬。

　　圖3??SG1524的等效電路模型

　　放大器輸出節(jié)點(diǎn)⑨（電壓為Uk）由鉗位電路限定電位上下限（由電壓源Ua、Ub及二極管D3、D4組成）

　　2）比較器

　　放大器的輸出端（節(jié)點(diǎn)⑨）Uk接到比較器輸入端，其等效電路由三個(gè)電源組成。

　　（1）電壓URC控制的電流源GD

　?。?）考慮晶體管存儲(chǔ)時(shí)間的等效電流源IX，

　　IX=0.1tx/Ts????????????????????(14-47)

　　（3）URO控制的電壓源ED

　　ED＝0.01×URO＝d????????????????????(14-48)

　　即比較器輸出（節(jié)點(diǎn)⑩）導(dǎo)通比d

　　式中，URO＝（GD+IX）RO＝100d,URC=UK-Umin,UO=Umin

　　節(jié)點(diǎn)(21)、(22)分別接電壓源Up及UM組成的鉗位電路，即定節(jié)點(diǎn)20的電位（即導(dǎo)通比）最大值、最小值。

　　SG1524的仿真程序如下：

　　SPICE的程序輸入語(yǔ)言，采用自由格式描述電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)。軟件用改進(jìn)節(jié)點(diǎn)法列方程，用牛頓一拉夫遜改進(jìn)算法進(jìn)行非線(xiàn)性分析，應(yīng)用稀疏矩陣技術(shù)解線(xiàn)性代數(shù)方程組，瞬態(tài)分析中在求剛性微分方程數(shù)值解時(shí)，使用變階變步長(zhǎng)的隱式積分法（Gear法）。采用上述算法收斂快，數(shù)值解的穩(wěn)定性好，SPIcE的使用方法可以參考有關(guān)手冊(cè)。

　　因此只要將開(kāi)關(guān)電源的各元件節(jié)點(diǎn)編號(hào)，將電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)值，按照規(guī)定的格式輸入計(jì)算機(jī)，就可以對(duì)電路或系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，包括輸出計(jì)算結(jié)果、打印出瞬態(tài)時(shí)域響應(yīng)特性或小信號(hào)頻域特性等。