《DC-DC(B00ST)开关电源设计》10000字（论文）

第第页DC-DC(B00ST)开关电源设计【摘要】：本文论述了一款Boost开关电源设计,开关电源技术规格：输入电压为5V；输出电压为10V；最大输出电流大于50mA；输出等效阻抗小于2Ω。通过对技术指标的分析研究，确定设计电路为的Boost拓扑结构，所以采用升压型开关电源的设计方法进行设计，并通过电路分析确定电路中各个元件的参数，构成一个符合设计指标的DC-DC升压型开关电源。使用LTspiceXVII来对电路进行仿真研究，仿真结果验证了设计的正确性和实现的可行性。【关键字】：开关电源;BuckConverter;BoostConverter目录TOC\o"1-3"\h\u15497第一章开关电源大概述 197151.1.稳压电源简介 1297311.2.线性简介 1281541.3.开关电源简介 1102661.4.开关电源的性能指标 223692第二章开关电源的关键问题 3307062.1.高频开关电路的设计 3147652.2.开关电源输出电压的控制方式 3301792.2.1脉冲宽度调制方式 3177872.2.2脉冲频率调制方式 4288542.2.3混合调制方式 4278872.3.开关电源输出电压的稳定方法 5232252.3.1电压反馈控制模式 554852.3.2电流反馈控制模式 65831第三章DC-DC开关电源的设计方法 713533.1.电路结构的确定 733933.1.1降压型（Buck）电路 7146743.1.2升压型（Boost）电路 9281303.2.DC-DC主电路的设计 12224893.2.1.电感的设计 12115733.2.2.滤波（平滑）电路设计 1413517第四章DC-DC（BOOST）开关电源的设计与仿真 146914.1.开关信号的选择 14143084.2.主电路设计 1553314.3.储能电感的选择 16155994.4.滤波电容的选择 16108964.5.开关电源的仿真研究 1619824.5.1关于设计规格的仿真 17138754.5.2关于占空比研究的仿真 18287424.5.3关于改变开关频率及输出负载参数研究的仿真 2027495第五章设计总结 22开关电源大概述稳压电源简介稳压电源主要指的就它是一种同时能够给稳压负载设备带来稳定的稳压交流电或者直流电的稳压电子电路设备。在负载电阻或电网电压出现瞬间波动的时刻，稳压电源会对输出电压幅值进行补偿，并最终使其保持稳定。一般而言,稳压电源主要分类可以将其划分分成为开关线性稳压电源与线性开关稳压电源两者,简称线性电源和开关电源。此处所讲的线性稳压电源,是指调整二极管正常工作时的线性状态下（是线性的）的直流稳压电源。但是在开关电源中的情况就不一样了，调整管（在开关电源中，我们可以把调整管成为开关管）是工作在开启或关断两种状态下的：在开启阶段——电阻很小；在关断阶段——电阻很大。显而易见的是，工作于开关状态时的调节管明显并不是属于线性。在比较早期的时候，使用的一类直流稳压电源就是线性稳压电源。线性简介线性脉冲电源的工作电路原理主要是先将一个脉冲交流电信号通过一个脉冲变压器输出来控制降低脉冲电压的电流幅值,再经过一个脉冲整流降压电路对其进行降压整流后,得到一个直流脉冲式的直流电,后经过直流滤波处理即可直接得到一个同时带有微小交流波纹脉冲电压的直流脉冲电压。为了达到能够直接达到一个较高工作精度的直流电源输出输入电压,必须通过一个小的稳压电流回路。线性稳压电源通常由四个主要的部分共同设计组成:线性电源整流变压器、整流稳压电路、滤波稳压电路及稳定有源电压。线性稳压电源的优点是输出纹波电压小，稳定度高，瞬态响应快以及线路结构简单。但与此同时也存在者效率低，功耗大，体积大，滤波效率低，且输出电压不能高于输入电压等一系列缺点。开关电源简介开关交换模式移动电源,也被广泛称为开关交换式移动电源、开关模式转换器,它主要是一种高频智能化的移动电能电源转换控制装置,是移动电源和电能供应器中最重要的一种。开关电源的进出输入多半都不只是一个交流电源(就是例如一些城市无线电)或者说只是一个直流电源,而它们的进入输出多半都是因为一些需要使用直流电源的家用设备,例如我们的一些个人家用电脑,开关电源的功能就是在两者之间进行电流和电压的转换。开关电源大体上是由主集成电路、控制器电路、自动检测器电路和辅助集成电源四个大部分共同构成。开关电源的性能指标开关电源主要性能指标体现在以下几个方面额定输入电压额定输入电压通常分为固定电压和通用电压两种，是指正常工作的输入电压范围。额定输入电流额定输入电流是指开关电源满载工作时的输入电流。额定输出电压额定输出电压是开关电源正常工作时输出电压的标称值。额定输出电流额定输出电压是开关电源正常工作时输出电流的标称值电压调整率（线路调整率）电压调整率（线路调整率）一般是指当其输入电压发生变化时，输出电压改变量与额定输出电压的变化比率，一般可以采用百分比系数公式来进行表示。电流调整率（负载调整率）电流调整率是一种技术泛指在额定输入电压时，由于输出负载电流变化引起的输出电压改变量与额定输出电压的变化比率，一般通常采用百分比系数公式来进行表示。输出纹波（噪声）电压输出纹波电压是指开关电源输出端子间的电压纹波，纹波频率成分主要由输入电网频率和开关频率组成。电源效率开关电源的工作效率是指输出功率与输入有功功率之间的比例，一般采用百分数形式来表示。数值越大表明输出电源的效率越高。功率因数（PF）开关电源功率因数(FP)就是指输出功率与输入视在功率之间的比例。输入视在功率=输入电压有效值×输出电流有效值。开关电源的关键问题高频开关电路的设计开关电路的设计通常从选择拓扑结构开始，然后进行控制电路以及相关辅助电路的设计。然后对主电路元件进行参数计算与元件选择。主电路元件包括：输入滤波电容、储能电感、输入整流管、功率开关管、输出滤波电容等。最后我们将使用LTspiceXVII来对电路进行仿真研究。开关电源输出电压的控制方式为了得到稳定的输出电压或电流，DC-DC开关电源需要具备能随着输入电源电压或者负载变化进行自动调节开关管的导通占空比的技术；需要振荡电路根据要求条件控制开关导通和关断的时间，从而使储能元件的充放电达到平衡稳定状态。以下三种调制方式：脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)和混合调制(PSM)是开关电源中常用的控制方式。本设计中我们采用的是脉冲宽度调制方法。2.2.1脉冲宽度调制方式脉冲宽度调制方式，简称PWM，也可称做脉宽调制。脉冲基极宽度差的调制设计方法这也是一种用于仿真电路控制的一种方式,根据调制脉冲管的宽度以及相应控制负载的电压变化实际情况即可来确定调制直流晶体管的脉冲基极或mos板基管晶体栅极的偏置,来直接可以实现调制晶体管或mos板基管的栅极导通差和时间差的改变,从而直接可以实现对直流开关稳压电源进入输出的电压改变。脉宽调制的特点是维持PWM振荡信号的频率不变，为了实现对输出电压的调节和控制，从而改变占空比（调节脉冲宽度）。绝大多数的开关稳压电源电路都是采用反馈闭环回路，环路由耦合电路、取样电路等构成的，进而来控制PWM振荡信号的脉冲宽度，经历一系列过程后，最终来实现稳定输出电压幅度的目标。当工作条件发生变化时，脉冲宽度调制方式能使开关电源的输出电压保持不变。该方式是一种非常有效的能实现对模拟电路进行控制的技术。因占空比调节范围很大，所以脉宽调制开关电源的应用比比皆是，同时与主系统的时钟保持同步也是PWM的一个功效。在通信、测量、功率控制与变换等许多领域中PWM被广泛应用。脉宽调制（PWM）基本原理开关脉宽调制的工作方式即是对开关逆变控制电路中的开关通信器件的中断信号和开关通信中断调制电路信号进行脉宽控制,使开关信号的两个输出端发器能够同时得到与正弦波或所有必需的正弦波相同频率幅值的信号脉冲,用这些幅值脉冲来的信号可用来表示代表开关信号的正弦波或所有必需的通断信号。即在一个输出脉冲波形的半个谐波周期内,它会同时产生多个等值脉冲,使各个等值脉冲之间的一个等值脉冲电压转化成一个正弦形的波形,所以此获得的脉冲信号会比输出均匀而平滑且比较低次的脉冲谐波输出减少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率[3]。PWM有抗噪性能强、输出电压纹波小等优点。总而言之，PWM是一种值得被使用在许多设计应用中的有效技术。2.2.2脉冲频率调制方式脉冲频率调制方式，简称PFM,也可称为脉频调制，调制信号的频率随输入信号幅值而变化，它的空间占空比大小应当始终保持不变。其主要技术特点之一是那就是使PFM驱动输出信号的振荡占空比始终一直保持恒定,通过随时改变驱动振荡器的恒定振荡振动频率以及自动调节送出输入和稳定的调节输出输入电压来大幅值的达到目标。一般的自激式直流开关稳压电源的内部集成电路多半都主要是通过采取这种稳压形式使用来对其进行电压调节并且稳定达到输入输出电压的最大幅值。在便携设备中脉频调制式开关电源十分适合使用。在低频率、低占空比的状态下，脉频调制极有可能大大降低脉频控制开关芯片在低静态电压工作时的电流。PFM也可被称为方波FM。脉冲信号频率动态调制(pfm)调制方法的主要技术特点之一是那就是它不仅具有高速调频的强大特性,具有较高的中继数据载波传输和讯号信噪比,而且它能够使得调制信号的初始脉冲频率形态更加复杂便于中继数据传输、重新进行整形,从而既更加能够大幅度地满足放宽控制系统对非线性的容限控制要求,又更加能够同时获得良好的信号抵抗电磁干扰能力。PFM因其数据传输速度和通信性能上明显地要优于直接脉冲基带光强编码调制和间接脉冲基带编码光强调制,并且在各种光纤数据通讯中被普遍广泛应用。2.2.3混合调制方式混合调制方式是能对载波信号的幅度和相位同时进行调制的一种调制方式，其中包含了PWM控制器和PFM控制器，可以说它是脉冲宽度调制方式和脉冲频率调制方式的综合结果。其特点是：开关周期和脉冲宽度两者都不是固定的，都可进行调节。混合型开关电源电路是经过过调节PWM驱动信号的占空比（脉冲宽度ton）和频率进而实现调节和稳定输出电压幅度的目的。这种不同类型的负载开关稳压电源控制模块及其集成电路一般均为在处于重载时直接自动工作于开关脉宽调制输出模式,在处于轻载或者是处于空载时则直接自动工作于开关脉宽调制输出模式。混合调制方式包含了PWM调制和PFM调制的优点，既在任何负载情况下损耗小、效率高、静态功耗小、电压跟随性好、电磁干扰小等。然而，因为混合调制需要在PWM调制和PFM调制方式之间切换，其电路结构复杂，所以它们的缺点主要是由于输出信号的纹波比较大且所产生的噪声比较多。开关电源输出电压的稳定方法若要真正实现稳定的输出电压或电流，DC-DC开关电源必须经由一定类型和形式的反馈来检测电压或电流，从而判断电路此时的工作状态并根据工作状态顺势调节功率管的导通与关断。DC-DC开关电源根据其对于该模型的反馈方式大致可以划分为两种类型:电压反馈模式和电流反馈模式2.3.1电压反馈控制模式在电压控制模式之中的输出电压的大小是一个有举足轻重地位的参数量。电压型控制模式的原理图如图2-1所示。图2-1电压型控制模式原理图电压负载控制这种模式的具体工作控制原理主要的就是将基准输入电压负载端的输出电源电压采到的一个基准输入电压端的vref作为一个误差电压放大器的给出输入,误差电压放大器的另外一个给出输入电压就是采到基准输入电压端的vref,两者相互进行比较后发送到一个PWM后在控制器的一个输入与固定端的锯齿波输出信号之间一并进行信号处理,产生一个PWM输出信号后可用于实现控制器与开关二极管的导线接通和开关闭合,进而也就可以直接实现稳定的对输出输入电压的控制功能。电压控制模式的优点仍然是非常大的凸显，存在控制思路简单、输出阻抗低、电路结构单一、调试容易且具有良好的抗噪声裕量。但是因其采样信息只有输出电压且只有一个反馈环路，电压和反馈也会存在相位延迟,相应的速度不足等缺点,所以设计这种环路的补偿网络往往太复杂,且还可能需要单独地设计一个经过电流的保护环路。2.3.2电流反馈控制模式在电流反馈控制模式中的输出电压和初级绕组电流是一个有举足轻重地位的参数量。电流型控制模式的原理图如图2-2所示。图2-2电流型控制模式原理图电流强度控制电路模型的设计工作基本原理主要功能是将一个在输入采样稳压电阻上的误差电压电流传递反馈给一个电流比较器并使输入和采样电压上的误差电流放大器进入输出之间的并进行电压比较,将它们比较后的计算结果可以用于直接控制一个PWM的电流大小,进而使得可以直接实现整个电压稳定和把整个电流强度控制在适当的电流范围内。电流控制模式属于双闭环控制系统，外环为采样电压送至误差放大器的电压反馈环，内环为直接从电感上检测到的电流反馈环[4]。相比传统的电压反馈控制模型,电流控制的调整功率更高,调节速度也更快,虽然在一定的程度上大大增加了控制电路的复杂性,但是电流模型并非必须需要单独地设计和对电流进行保护。但是,当峰值电流反馈模型的占空比已经超过50%,那么电流的内环就会变得非常不稳定,此时因为扰动而使信号所产生的误差也会被逐步放大,以至于最终可能导致全部系统的失控。此时我们应该再加入一下斜坡补偿电路。DC-DC开关电源的设计方法电路结构的确定开关电源种类繁多、结构多样，按照其功能不同可分为:升压型(Boost)电路、降压型(Buck)电路、升降压型(BuckBoost)电路3.1.1降压型（Buck）电路降压型电路结构如图3-1所示：图3-1降压型电路的结构[5]电路的工作过程为：当开关S导通时，VD等于直流输入电压Vi，此时二极管反向偏置，输入电源通过电感L与电容C与负载电阻形成回路，为电感和负载电阻提供能量。当开关S断开时，二极管导通，电感中储存的能量经过二极管传递给负载电阻，电感电流逐渐减小。3.1.1.1电感电流连续工作模式电路在电感电流连续时的波形如图3-2所示。图3-2降压型电路在电感电流连续时的波形[6]当处于t0-t1阶段时，开关S保持导通状态，电感L两端的电压为（Vi-Vo），由于Vi＞Vo，所以电感电流不断增长，且二极管处于截止状态。当处于t1-t2阶段时，开关S保持断开状态，二极管导通，电感通过二极管续流，电感电流逐渐减小。一直持续到t2时刻开关S再次回到导通状态，下一个开关周期才开始。在稳定状态下，电感电压在一个周期内的积分为零：(3-1)整理得：(3-2)输入电压和输出电压的关系可由下列式子表示：(3-3)由此可见，当输入电压不变时，输出电压平均值Vo随占空比线性改变，与其他电路参数无关。3.1.1.2电感电流断续工作模式电路在电感电流断续时的波形如图3-3所示图3-3降压型电路在电感电流断续时的波形[6]当处于t0-t1阶段时，开关S保持导通状态，电感L两端的电压为（Vi-Vo），由于Vi＞Vo，所以电感电流不断增长，且二极管处于截止状态。当处于t1-t2阶段时，开关S保持断开状态，二极管导通，电感通过二极管续流，电感电流逐渐减小。当处于t2-t3阶段时，电感L的电流减小到零，二极管关断，电感电流保持为零，电感两端电压为零。3.1.2升压型（Boost）电路升压型电路结构如图3-4所示：图3-4升压型电路的结构[5]电路的工作过程是：当开关S导通时，输入电源的电流流过电感L和开关S，此时二极管反向偏置，输入与输出隔离，电感电流增大，负载电阻的电流由电容C提供。当开关S断开时，二极管导通，电感电流iL流过二极管和负载电阻构成回路，输入电源向负载电阻提供能量，电感电流逐渐减小。3.1.2.1电感电流连续工作模式电路在电感电流连续时的波形如图3-5所示。图3-5升压型电路在电感电流连续时的波形[6]当处于t0-t1阶段时，开关S保持导通状态，电感L两端的电压为Vi，且电感电流不断增长，二极管处于截止状态。当处于t1-t2阶段时，开关S保持断开状态，二极管导通，电感通过二极管向电容C放电，电感电流逐渐减小。一直持续到t2时刻开关S再次回到导通状态，下一个开关周期开始。在稳定状态下，电感电压在一个周期内的积分为零：(3-4)整理得：(3-5)输入电压和输出电压的关系可由下列式子表示：(3-6)若要保持输出电压Vo不变，当输入电压变化时，则需改变占空比D。3.1.2.2电感电流断续工作模式电路在电感电流断续时的波形如图3-6所示。图3-6升压型电路在电感电流断续时的波形[6]当处于t0-t1阶段时，开关S保持导通状态，电感L两端的电压为Vi，且电感电流不断增长，二极管处于截止状态。当处于t1-t2阶段时，开关S保持断开状态，二极管导通，电感通过二极管向电容C放电，电感电流逐渐减小。当处于t2-t3阶段时，电感L的电流减小到零，二极管关断，电感电流保持为零，电感两端电压为零。DC-DC主电路的设计DC-DC升压型开关电源的设计内容主要是对储能电感L和滤波电容C的计算和选择。电感的设计在稳定状态下，电感电压在一个周期内的积分为零(3-7)整理得(3-8)(3-9)假定电路没有损耗，既Pi=Po，所以有(3-10)(3-11)电感方程为(3-12)当电感电流临界连续时，电感两端的电压VL和电流iL如图3-7所示。由定义得，在临界连续的条件下，当断开间隔结束时电感电流iL下降为零。图3-7临界连续模式下电感电压和电感电流波形[7]由电路原理图和图3-2-1中的电感电流波形可得(3-13)占空比定义为(3-14)将式（3-14）带入式（3-13）整理可得，在临界条件下电感电流最大值为(3-15)由式（3-9）和式（3-15）可得，在临界条件下电感电流平均值为(3-16)由升压型电路的原理图可知，电感电流和输入电流相等，既Id=IL。且由式（3-11）和式（3-16）可以得到，在电流临界连续条件下，输出电流平均值为(3-17)由欧姆定律可得，负载电流为(3-18)若占空比D一定，当输出电压Vo不变时，如果复杂电流平均值低于IOB，则变换器将工作在电流断续模式。所以，电感电流连续的临界条件为(3-19)将式（3-17）与式（3-18）带入式（3-19）得(3-20)整理得(3-21)式（3-21）既为推导出的升压型开关电源电路中储能电感L的较为实用的计算公式。滤波（平滑）电路设计升压型开关电源达到动态平衡后，输出电压稳定在我们所设计的恒定电压VO上，此时的输出电流为Io。在开关S导通时，负载电阻R上所需要的全部电流Io都是由滤波电容C提供，此时滤波电容C上的电流等于稳压电源输出电流Io。滤波电容C上的电压变化量为输出电压的纹波电压值△Vo。由纹波电压公式有(3-22)整理得(3-23)将式（3-9）带入式（3-23）得(3-24)式（3-21）既为推导出的升压型开关电源电路中滤波电容C容量的计算公式。从该公式可以看出，在电感电流连续模式下，滤波电容主要与开关信号的工作开关周期Ts成正比，既与工作开关频率成反比。因此，若要减小输出滤波电容C的容量并降低输出滤波电容体积和重量，其中一个有效方法即为提高开关电源的工作频率。DC-DC（BOOST）开关电源的设计与仿真本文通过学习开关电源的基本结构和原理,对升压型DC-DC开关电源进行了电感以及滤波电路的研究与设计，要求最终设计出一款输入电压为5V，输出电压为10V，最大输出电流大于50mA，输出等效阻抗小于2Ω的DC-DC开关电源。同时使用LTspiceXVII来对电路进行仿真测试，并对电路参数进行分析研究。开关信号的选择开关信号选用自定义频率的振荡电源，由于滤波电容容量与工作开关频率成反比，为了降低输出滤波电容体积和重量，我们应选择较小频率的开关信号。本文我们选择工作频率f=20kHz的开关信号。主电路设计我们希望电路工作于电感电流连续工作模式，由第三章的式（3-9）和电路设计规格可知，该DC-DC升压开关电源的占空比为(4-1)化简并计算可知，该设计占空比D=0.5。由设计规格可得，输出电流的最小值为50mA,输出电压为10V。由欧姆定律可得，该设计中我们取输出负载值为(4-2)为了防止晶体管烧坏，在振荡电源和晶体管中间还需要添加一个限流电阻R2。假设晶体管的放大倍数β=100。BJT晶体管集电极电流Ic=Io=50mA。BJT晶体管放大倍数公式为(4-3)由此计算可得，则晶体管基极电流为(4-4)我们选择了大小为5V的开关信号，因此限流电阻R2的值由欧姆定律计算得(4-5)为了保证开关电源电路工作于电感电流连续模式，尽可能降低储能电感L的充电时间，在输入电源和电感中间添加一个阻值R1=2Ω的限流电阻。该设计电路的原理图如图4-1所示图4-1DC-DC升压开关电源电路设计原理图储能电感的选择由式（4-1）和式（4-2）可知，在该设计中占空比为0.5，并选用200Ω的输出负载。由第三章推算出的式(3-21)可得(4-6)从计算结果可得，为了保证开关电路工作在电感电流连续模式，应采用大于等于625μ的储能电感。在该设计中我们选用L=625μH的电感。滤波电容的选择在此次设计中，我们选择了工作频率f=20kHz的开关信号，既开关信号的工作周期为50μ。此外，根据设计规格我们知道，该设计的输入电压为5V,输出电压为10V，输出电流的最小值为50mA。此处我们取输出电压的纹波为1％。由第三章的式（3-24）可得(4-7)由此可得，符合设计规模的滤波电容的容量应大于等于125μF。在该设计中我们选择C=125μF的滤波电容。开关电源的仿真研究本文使用LTspiceXVII来对电路进行仿真测试，并对电路参数进行分析研究。仿真目的:通过仿真测试的分析研究，训练学生使用所学专业知识的技能并使学生了解功率放大器的设计原理及功率放大电路实现的关键问题。仿真的主要研究以下几个内容：当输入电压不变时，改变占空比对输出电压的影响当占空比一定时，改变开关信号频率及负载电阻是否还能得到符合设计规格的开关电源，并证明实现设计规格的电路参数不唯一。4.5.1关于设计规格的仿真首先我们先将计算得出的参数结合图4-2的原理图，搭建仿真电路并进行测试分析。DC-DC升压开关电源电路的仿真原理图如图4-2所示。图4-2DC-DC升压开关电源电路的仿真原理图输出电压Vo的仿真结果如图4-3所示图4-3输出电压Vo仿真结果由仿真结果我们可以得出，该电路输出电压Vo=9.02V基本符合设计规格。储能电感电流IL的仿真波形如图4-4和图4-5所示图4-4储能电感电流IL的仿真波形图图4-5储能电感电流IL的仿真波形细节图由仿真结果可得，该开关电源电路在电感电流连续状态下工作。4.5.2关于占空比研究的仿真完成基本设计要求后，我们现在开始仿真并研究第一个问题：当输入电压不变时，改变占空比对输出电压的影响。我们依然选择工作频率f为20kHz的开关信号，但此时我们将占空比提升至0.6。由占空比定义(4-8)转换并计算可得，晶体管导通时间ton为(4-9)由式（3-21）得，为保证电路工作在电感电流连续模式，储能电感的选择范围为(4-10)此处我们选择储能电感L=480μF。由式(3-24)可知，当开关信号频率不变，输入输出电压不变，输出负载不变（导致输出电流不变）时。改变占空比对电容的容量没有影响。所以此处我们依然选择容量为C=125μH的滤波电容。电路原理图以及仿真结果如图4-6所示。图4-6D=0.6时的电路仿真原理及仿真结果由仿真结果可得，输出电压Vo=10.95V，且电路在电感电流连续模式下工作。输入电压不变的情况下，提高占空比，输出电压相应的提高了。现在我们依然保持开关信号工作频率不变，我们再一次将占空比提升至0.8进行仿真测试。根据式（4-8）计算可得，晶体管导通时间ton为(4-11)由式（3-21）得，为保证电路工作在电感电流连续模式，储能电感的选择范围为(4-12)此处我们选择储能电感L=160μF。由式(3-24)可知，当开关信号频率不变，输入输出电压不变，输出负载不变（导致输出电流不变）时。改变占空比对电容的容量没有影响。所以此处我们依然选择容量为C=125μH的滤波电容。电路原理图以及仿真结果如图4-7与图4-8所示。图4-7D=0.8时的电路仿真原理及仿真结果图4-8D=0.8时储能电感电流IL的仿真波形细节图由仿真结果可得，输出电压Vo=18.83V，且电路在电感电流连续模式下工作。输入电压不变的情况下，提高占空比，输出电压相应的提高了。从仿真结果我们可以得出结论,当输入电压不变时，占空比与输出电压成正比。4.5.3关于改变开关频率及输出负载参数研究的仿真解决了第一个问题后，我们开始仿真并研究第二个问题：当占空比一定时，改变开关信号频率电路及其他参数是否还能得到符合设计规格的开关电源，并证明实现设计规格的电路参数不唯一。选择工作频率为30kHz的开关信号，则开关信号的周期TS≈33μs。保持输出负载依然为RL=200Ω。根据式（4-8）计算可得