Multisim中创建电压型PWM芯片的模型

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在ＭｕＩｔ－ｓｉｍ中创建电压型ＰＷＭ芯片的模型宰

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Ｍｕｌｔｉｓｉｍ

杨天奇

陈永生

（同济大学电子与信息学院，上海２００３３１）

摘要：Ｍｕｌｔｉｓｉｍ是以ｗｉｎｄｏｗｓ为基础的仿真软件，可以对多种开关电源进行仿真；但是软件内建的电压模

式ＰＷＭ模型数疑却远远不能满足实际应用中的需求。通过采用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ１１．Ｏ元器件库中现有的基本元件模型，构建了电压模式ＰｗＭ芯片内部的各主要部分功能模型，并通过相应的波形图验证了模型的正确性。在此基础之上完成了电压模式ＰｗＭ芯片ＵＣＣ２５７０的仿真模型的建立，实现了其主要功能。模型的建立方法同样适用

于其他电压模式ＰｗＭ芯片，拓宽了软件的应用，为后续的开关电源设计和仿真提供便利。

关键词：Ｍｕｌｔｉ８ｉｍ

ｕｃＣ２５７０

仿真模型

Ａｂｎｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉｓｉｍｉｓ

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ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗ８ｒｅｂａ∞ｄ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉｓｉｍ

ＵＣＣ２５７０

ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ｍｏｄｅｌ

Ｏ引言具有丰富的仿真分析能力，可以对电路进行细微、精确

的仿真和分析；但是该软件只是自带了较少的精确的ＰｗＭ器件的模型，并且还以电流模式的居多。虽然现代开关电源利用电流模式ＰｗＭ芯片的较多。但是电压模式ＰｗＭ具有噪声不敏感，且不容易形成震荡的优点，故而电压模式ＰＷＭ芯片在特定应用场合仍具有不可替代性。本文介绍一种在Ｍｕｌｔｉ８ｉｍ１１．０中创建电压模式ＰｗＭ芯片ＵＣｃ２５７０模型的方法，为后续利用此模型的电源仿真创造条件。

现今，开关电源技术发展迅速，其对比传统线性稳压电源具有效率高、体积小、质馈轻、可靠性高等显著特点，在各行各业都得到了广泛的应用；但是开关电源的设计比较复杂，所以在设计过程中采用电路仿真软件对其仿真就显得尤为必要。

Ｍｕｌｔｉｓｉｍ是美国Ｎｌ公司出品的一款电路仿真软件。其最新版本为１１．０。该软件基于ＳＰＩｃＥ内核，其创建的模型具有较强的兼容性和可扩展性。软件本身还

基金项目：田家科技部攻关项目（项目缟号：０８００２枷１２）。

作者简介：杨天奇

陈永生

１９８６年生．硕士研究生。主要研究方向为计算机仿真和嵌入式系统。１９６６年生．研究员．博士生导师。主要研究方向为分布式系统和嵌入式系统。１９６８年生．讲师。主要研究方向为电子工程。

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ＵＣＣ２５７０的特性和结构

ｕＣＣ２５７０是１ｒＩ公司推出的电压模式开关电源

压与关断门限电压，芯片电压处于启动门限电压以下时将停止工作，若电压恢复正常可自动恢复工作；同时芯片采用了快速限流技术，使得芯片在开关电源短时间过载时也不至于损坏。其具体内部结构和芯片管脚功能详见ＴＩ公司的ＵＣＣ２５７０芯片数据手册，内部原理如图ｌ所示。

ＰｗＭ芯片，由它构成的开关电源具有在变压器的初级就能形成电压反馈控制回路的特点。该芯片具有非常小的启动电流和工作电流，工作频率可达５００ｋＨｚ，适合驱动开关功率ＭＯＳＦＥＴ。芯片还提供了启动门限电

ＦＲＥＱ

ＶＦＷＤ

ＶＲＥＦ

ＳＬＯＰＥ

ＧＮＤ

ＲＡＭＰ

１５Ｖ

ＩＳＥＴ

ＶＣＣ

ＦＥＥＤＢＫ

ＰＧＮＤ

ＳＯＦＴＳＴ

ＣＵＩＵＪＭ

ｃｏＵＮＴ

０．６Ｖ

圈ＩＵＣＣ嗒砷内部结构示意圈

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２

ＵＣＣ２５７０内部器件的仿真模型建立

２．１逻辑门的仿真模型

从ｕｃＣ２５７０内部原理图可以看出，主要用到了与门、或门两种逻辑门。其仿真模型可以利用Ｍｕｌｔｉｓｉｍ提供的电压控制的电压源（ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｍ儿ｅｄｖｏｌｔａｇｅ

∞ｕｒｃｅ）来建立。

两输入与门的模型语句如下：

．ＳＵＢＣＫＴＡＮＤ—ＧＡＴＥｌ２３

Ｅ—Ｂｌ４０

ＶＡＬＵＥ＝｛ＩＦ（（Ｖ（１）＞２．５）＆

（Ｖ（２）＞２．５），５Ｖ，０）｝

ＲＤ４３ｌＯＣＤ３ＯｌＯＰ

．ＥＮＤＳＡＮＤ—ＧＡＴＥ。

模型的ｌ、２为输入脚。３为输出脚。在输出部分加入ＲＣ延时电路是为了获得更好的收敛性。或门模型的建立与此类似，不再赘述。

２．２

ＲＳ锁存器的仿真模型

Ｒｓ锁存器采用如图２所示的模型结构建立。该

结构具有较好的收敛性，且可以精确模拟出ＲＳ锁存器的特性，其验证波形如图３所示。

ＡＮＡＩ．ｏＧ—ＩＮＶ

圈２ＲＳ锁存器的模型

田３

Ｉ塔锁存嚣的验证波形

２．３

欠压锁定模块（ＵＶＬＯ）的仿真模型

欠压锁定模块的主要功能是始终监视控制器的输

入电压。当电压低于某阈值时停止芯片的工作，当电压再次升高并超过第二个阈值时，重新激活芯片，使其再

次工作。这里采用电压控制的磁滞开关（ｖｏｌｔａｇｅ．

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ｈｙｓｔｅｒｅｓｉ８）来实 …… 此处隐藏：4541字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……