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电 子 科 技 大 学

2008 级本科毕业设计（论文）开题报告表

学号： 2803102022 姓名：路祥 学院：微电子与固体电子 专业：微电子学 学位论文题目 √ Saber仿真在反激式开关电源中的应用 学位论文题目来源： 1.科研 2.生产 3.教学（含实验） 4.其它 学位论文成果形式： 1.硬件 2.硬件+软件 3.软件 4.纯论文 √ 1．研究现状及发展态势 随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，开发利用清洁的可再生能源势在必行。风力发电并网系统、光伏发电并网系统成为研究热点。而这些并网系统的正常工作往往需要给其主控系统、通信系统等功能模块提供多路稳定的隔离直流电源。另外在变频器、学位 适配器、医疗仪器等精密电子系统，各类电器及仪表中的直流电源论文 研究 内容 等功率等级较小的场合，也广泛使用了小功率电源。开关电源由于具有效率高、体积小等诸多优点，近年来在这些领域得到了越来越多的应用。 开关电源被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向。目前，随着各种新科技不断涌现，新工艺被普遍采用，新产品层出不穷，开关电源正向小体积、高功率密度、高效率的方向发展，开关电源的保护电路日趋完善，开关电源的电磁兼容性设计及取得突破性进展。 专用计算机软件的问世为开关电源的优化设计提供了便利条件。 Saber是由美国Analogy公司开发，现由 Synopsys 公司经营的系统仿真软件，被誉为全球最先进的系统仿真软件，也是唯一的多技术，多领域的系统仿真产品，现已成为混合信号、混合设计技术和验证工具的业界标准，可用于电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，与其他由电路仿真软件相比，其具有更丰富的元件库和更精致的仿真描述能力，仿真真实性更好。 2．选题依据及意义 电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。 在电路设计计初期，借用saber的电路级仿真可以很直观的对开关电源电路设计进行的评估，并在控制环路的设计上会有很大的帮助。在完成样机的初步测试后。同样可以借助仿真对电路功能进行较验。 Saber在变压器辅助设计中具有以下优势： （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。 3. 课题研究内容 (1)学会使用saber软件。 (2)学习利用给定条件设计主电路的主要元件。 (3)使用闭环电路设计调制电路，初步验证开关电源设计。 (4)反激式开关电源设计。 (5)用saber软件仿真验证设计。 4. 实验目标及基本原理 （一） 实验目标 基于电源管理芯片进行反激式开关电源电路设计，用saber软件做仿真，验证其设计正确性。 （二）Saber电路仿真的基本方法 利用Saber软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图 进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。基于原理图进行仿真分析的基本过程如下： （1)在saber sketch中完成原理图录人工作； （2)然后使用net list命令为原理图产生相应的网表； （3)在使用simulate命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器 中，同时在Sketch@启动Saber Guide界面； （4)在saber Guide界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真； （5)仿真结束以后利用Cosmos scope工具对仿真结果进行分析处理。在这种方法中，需要使用Saber Sketch和Cosmos Scope两个工具，但从原理图开始，比较直观。所以，我准备采用这种方法进行仿真分析。 （三）反激式开关电源原理 反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源. \反激\的具体所指是当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为放电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为充电状态.与之相对的是\正激\式开关电源,当输入为高电平(开关管接通)时输出线路中串联的电感为充电状态,相反当输入为高电平(开关管断开)时输出线路中的串联的电感为放电状态,以此驱动负载. 导师 审查 签名： 意见 日期： 年 月 日

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