一种基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流Boost变换器仿真电路的制作方法

技术特征：
1.一种基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，包括输入部分、虚拟电感、虚拟电容、nmos上管q2、nmos下管q1、光耦a、光耦b和负载；所述输入部分正端连接到虚拟电感的端口a，虚拟电感的端口c连接到输入部分负端，所述输入部分负端连接到nmos下管q1源极，所述nmos下管q1栅极连接到光耦a的输出端，所述nmos下管q1漏极连接到虚拟电感的地gnd_l，所述nmos下管q1漏极同时连接到nmos上管q2源极，所述nmos上管q2栅极连接到光耦b的输出端，所述nmos上管q2漏极连接到负载正端，同时连接到虚拟电容的端口d，虚拟电容的端口e连接到负载负端，同时连接到boost电路地gnd_p。2.根据权利要求1所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电感包括虚拟电感运算环节和虚拟电感执行环节，所述虚拟电感运算环节由第一运放电路、第二运放电路级联构成，所述第一运放电路和第二运放电路对虚拟电感两端输入电压进行积分和比例运算，模拟无源电感的电气特性；所述虚拟电感执行环节由第三运放电路构成，所述第三运放电路把虚拟电感运算环节的电压输出量转化成电流输出量，模拟无源电感储能放电。3.根据权利要求2所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述第一运放电路由第一运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容组成；第一电阻左端与虚拟电感端口a相连，右端与第一运放反向输入端相连；第三电阻和第一电容同时并接在第一运放反向输入端与第一运放输出端之间；第二电阻串接在第一运放同向输入端和虚拟电感地之间；虚拟电感地连接到虚拟电感端口b；所述第二运放电路由第二运放、第四电阻、第五电阻、第六电阻组成；第四电阻串接在第一运放输出端和第二运放反相输入端之间；第六电阻并接在第二运放反向输入端和第二运放输出端之间；第五电阻串接在第二运放同向输入端和虚拟电感地之间；所述第三运放电路由第三运放、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻组成；第七电阻串接在第二运放输出端和第三运放反相输入端之间；第八电阻串接在第三运放同向输入端和虚拟电感地之间；第九电阻串接在第七电阻右端和端口c之间，第十一电阻串接在第三运放输出端和端口c之间；第十电阻并接在第三运放同向输入端和第三运放输出端之间。4.根据权利要求2所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电感执行环节的输出电流大小与传统无源电感输出电流大小相同，方向相反；所述虚拟电感的输出电流全部来自于虚拟电感运放供电电源。5.根据权利要求3所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电感输入为端口a和端口b的电压差，端口a和端口b等同于传统无源电感左右两侧端口，端口c为虚拟电感的电流输出端口；所述虚拟电感第一运放电路和第二运放电路对端口a和端口b的电压差进行积分和比例运算，第三运放电路把第二运放电路的输出电压转化为输出电流输出到端口c；端口c的输出电流与传统无源电感的输出电流大小相等，方向相反。6.根据权利要求1所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电容包括虚拟电容采样检测环节和虚拟电容运算环节，所述虚拟电容采样检测环节由第四运放电路构成，所述第四运放电路对输入电流进行采样并放大，把电流量转化为电压量；所述虚拟电容运算环节由第五运放电路和第六运放电路级联构成，
所述第五运放电路和第六运放电路对虚拟电容采样检测环节的输出进行积分和比例运算。7.根据权利要求6所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述第四运放电路由第四运放、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻组成；第十二电阻为采样电阻，串接在虚拟电容端口d和虚拟电容地之间，第十三电阻串接在虚拟电容端口d和第四运放反向输入端之间；第十四电阻串接在第四运放同向输入端和虚拟电容地之间；第十五电阻并接在第四运放反向输入端和第四运放输出端之间；所述第五运放电路由第五运放、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二电容组成；第十六电阻串接在第四运放输出端和第五运放反向输入端之间；第十七电阻串接在第五运放同相输入端和虚拟电容地之间；第十八电阻和第二电容同时并接在第五运放反向输入端和第五运放输出端之间；所述第六运放电路由第六运放、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻组成；第十九电阻串接在第五运放输出端和第六运放反向输入端之间；第二十电阻串接在第六运放同向输入端和虚拟电容地之间；第二十一电阻并接在第六运放反向输入端和第六运放输出端之间；第六运放电路输出端连接到端口e。8.根据权利要求6所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电容采样检测环节输入端与虚拟电容运算环节输出端之间的电压差大小与传统无源电容两侧输出电压大小相同，方向相同；所述虚拟电容的输出电压全部来自于虚拟电容运放供电电源。9.根据权利要求7所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电容的输入为流入端口d的采样电流，采样电流经过第四运放电路转化为电压输出，再经过第五运放电路和第六运放电路对第四运放电路的输出电压进行积分和比例运算，最后通过端口e输出对应大小电压；端口d和端口e等同于传统无源电容的两侧端口，端口d和端口e之间的电压差值与传统无源电容输出电压大小相同，方向相同。10.根据权利要求9所述的基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流boost变换器仿真电路，其特征在于，所述虚拟电感电感值大小为；其中，r1为第一电阻阻值，r4为第四电阻阻值，r6为第六电阻阻值，r7为第七电阻阻值，r9为第九电阻阻值，r11为第十一电阻阻值，c1为第一电容容值；使用不同阻值的电阻和不同容值的电容，或者所述第一运放、第二运放、第三运放采用可变增益运放，可以实现电感值的可调；所述虚拟电容电容值大小为；其中，r12为第十二电阻阻值，r13为第十三电阻阻值，r15为第十五电阻阻值，r16为第十六电阻阻值，r19为第十九电阻阻值，r21为第二十一电阻阻值，c2为第二电容容值；使用不同阻值的电阻和不同容值的电容，或者所述第四运放、第五运放、第六运放采用可变增益运放，可以实现电容值的可调。

技术总结
本发明属于电气系统实时仿真技术领域，公开了一种基于虚拟电感和虚拟电容的同步整流Boost变换器仿真电路，包括虚拟电感和虚拟电容，所述虚拟电感运算环节由第一运放电路、第二运放电路级联构成，所述第一运放电路和第二运放电路对虚拟电感两端输入电压进行积分和比例运算，模拟无源电感的电气特性；所述虚拟电感执行环节由第三运放电路构成，所述第三运放电路把虚拟电感运算环节的电压输出量转化成电流输出量，模拟无源电感储能放电。本发明模拟无源电感、无源电容的电气特性，利用虚拟电感虚拟电容参数的可调特性，实时模拟实际大功率Boost变换器电路，实现对其控制器的验证。实现对其控制器的验证。实现对其控制器的验证。


技术研发人员：沈磊 王昌华
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2021/9/24