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本文要点：
◆ 降压和升压转换器的波形总是带有一些纹波和噪声，这是功率转换器的开关动作造成的。
◆ 与降压转换器一样，升压转换器可以在连续或非连续模式下工作。
◆ 一旦转换器进入非连续模式，波形就会从典型的纹波形状变为电感电流为零的波形，并且可能出现很强的瞬态效应。
可调式直流电源一般配有开关转换器，用于提供稳定的输出电压，并带有明显的纹波。升压转换器的波形包括两部分：额定（平均）直流输出和开关波形产生的噪声，其表现为围绕额定直流值的纹波。这是升压转换器在连续模式下输出电压/电流的基本形式。还要考虑到非连续模式，在该模式下，由于占空比和 R/L 上升率不足，转换器会失去调节。
如果将开关转换器集成到 PCB 上，那么输出中就会包含一些开关噪声。电源中有几个部分很难在板载升压转换器中实现，在示波器上查看波形时，输出中的噪声可能会非常强烈。借助得心应手的仿真工具，设计人员可以从升压转换器的波形仿真中确定工作模式，并通过实验来找到确保稳定供电的器件参数值。
▌ 升压转换器波形
升压转换器的输出波形取决于转换器的工作模式。开关稳压器有两种可能的工作模式：连续和非连续工作模式。这两种模式下的升压转换器波形是不同的，可以通过观察电感电流来识别。
对调节器电路进行瞬态分析仿真，或者从示波器收集测量结果，就能确定转换器的工作模式。
① 连续导通模式
连续导通模式是开关稳压器最简单的运行模式。在这种模式下，电感中的电流（也就是输出电流）在开关期间始终不会下降到 0；不过在开关期间会表现出一些振荡。可以将它看作是一种带有一些附加噪声的伪稳态工作模式。这种噪声的有效值测量（或功率谱测量），可用于确定产生稳定直流电所需的滤波水平。
② 非连续导通模式
进入非连续导通模式之后，波形将表现为一个不连续的函数，并将存在输出电流为 0 的阶段。这可以用一个大的输出电容来平滑，但纹波可能大得令人无法接受，而且设计的功率因数也会很低。此外，这些设计往往会在电感波形的下降沿表现出一些瞬态振铃，因为系统不再被周期性地驱动，导致输出电流波形上出现较大的欠阻尼振荡。
连续导通模式 (CCM) 和非连续导通模式 (DCM) 下的纹波电流调节
有四种方法可以使设计重新进入连续导通模式，而不需要改变占空比：
● ①.使用更大的电感器（指电感量更大，不一定是物理上的更大）；这样做还有一个好处，就是能直接减少输出电压的纹波。
● ②.使用更大的电容器，再次延长电感电流波形的上升时间；这样做还可以提供额外的噪声过滤。
● ③.在滤波电容上增加一个非常小的电阻，以延长上升时间。在某些情况下，增加的电阻可以小至几欧姆。
● ④.增加开关频率，如此一来，尽管在非连续的升压转换器波形中有较长的关断时间，开关也会更频繁。
第 1 种方法和第 2 种方法在具有低轮廓或小尺寸的设计中可能实施起来有些困难。如果采用了第 4 种方法，就无需考虑前两种方法，这也是现代数字和无线系统的电源设计在很高的 kHz 或 MHz 开关频率下运行，而较简单的直流设计可以继续在低频率（约 100kHz）下运行的众多原因之一。
Cadence 提供全套系统分析工具，包括集成的 PCB layout 仿真功能和 SPICE 仿真工具集，可帮助您实现最佳的开关转换器设计。利用 Cadence 设计软件中的瞬态分析工具，设计人员可以模拟升压转换器的波形，确保设计按照预期正常运行。强大的场求解器提供全套软件仿真功能，与电路设计和 PCB layout 软件集成，打造了一个完整的系统设计工具包，适用于各类应用和各种复杂程度的设计。
在瞬态分析工具中，PSpice可进行模拟电路仿真、数字电路仿真，也能进行模数混合电路的仿真，以帮助设计者提升电路性能，降低设计成本。
PSpice仿真流程
下面，我们基于某一个转换器的实例，与大家分享PSpice的主要功能及其使用方法，帮助工程师更好地用其来提升电路设计效率和质量，确保项目高质量如期交付。
转换器原理图
1、建立仿真文件夹
按照图示方法，完成仿真文件夹的建立。如果有需要继承的仿真文件夹，可以在Inherit From处选择需继承的文件夹。
仿真文件夹建立
2、仿真参数设定
选择仿真分析类别及参数设定
选择Time Domain（Transient）分析，且将时间段设定为10ms。实际仿真过程中，还可以设置仿真起始时间、步长等参数。
仿真分析类别选择
在Options选项卡下面设定ABSTOL=1.0n,ITL4=40。ABSTOL定义电流的绝对公差；ITL4定义了每个时间点的迭代限制。
仿真参数设定
3、添加探针并运行仿真
按照图示方法，在负载处增加电压探针和电流探针，添加完成后便可运行仿真。
添加探针&运行仿真
4、查看仿真分析结果
等待仿真分析结束，查看分析结果。电源转换器的输出电压为48V，电流为1A。
仿真分析结果
瞬态分析是求电路的时域响应，用于计算电路在给定激励信号情况下的时间响应、延时特性等；也可在没有任何激励源的情况下，仅依电路存储的能量作用，求得振荡波形、振荡周期等。瞬态分析是各种分析方法中应用最多，也是计算机资源耗费最高的部分。
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