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[转帖] 介绍我常用的电路仿真软件

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发表于 2017-3-8 11:20:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
作为电力电子工程师,我觉得仿真是一门必修课,现如今,电力电子的仿真也是日渐丰富并成熟,机械仿真,热仿真,磁仿真,电磁兼容仿真,电路仿真,数字模拟混合仿真,等等,这篇文章主要向大家介绍一下我比较熟悉的一些电路仿真软件和使用心得,当然了,本片不是培训如何使用仿真软件的技术贴,这方面后续会用实例讲解,写这篇文章的目的主要是想建议新入门的朋友早点关注仿真软件这些个非常有用的工具。

那我们为什么要学习仿真软件呢?我个人认为以下几点是我使用仿真软件的原动力:

1)如果你手头没有实验设备,但是你想搞清楚某个电路的工作原理,这时你就会想到仿真了;

2)就算你手头有所有材料,你也不需要再捣鼓你的洞洞板,电路仿真可以轻易帮你完成,所以说仿真可以节约你的时间,提高工作效率,特别是如果你焊板子时还搞错元器件,比如说电容的值弄错了,好吧,你懂的...

3)仿真可以帮助你更加深入地了解电路的工作原理,怎么说呢?你可以观察电路中任何节点的电流,电压波形,不需要你整这个电压探头,差分探头,高压探头,电流探头,有的时候就算你有探头也未必能测量,打个比方,学习LLC时,变压器原边的谐振电流和励磁电流,这两个在实际电路中可不能分开来测量,可是仿真却可以观察到。

4)另外,电力电子是个高危行业,MOSFET,IGBT等等都是小炸弹,动辄上千瓦,几十千万的东西上个电,小心脏都吃不消,如果能在电脑上先将电路的工作原理仿真好,那可是再好不过,电脑总不会炸吧~,所以说不仅降低故障概率,减少了layout的次数,直接缩短项目的开发周期。

5)最后一点,也是我觉得很重要的一点,目前数字电源应用越来越广,连lighting都开始折腾数字电源了,因此对于控制环路的验证,尤其需要计算机辅助仿真,还没听说过做数字电源不需要仿真的。

好吧切入正题。

我用过的仿真软件主要有,Pspice,Simetrix/Simplis,Saber,Matlab/Simulink,Psim,Workbench,LTspice,Tina-TI等。

最早的时候用Psim 6.0,觉得它特别容易上手,三下五除二就可以把电路搭起来,后来做数字电源主要用Matlab,里面可以搭出数字控制的模型,再后来喜欢上了Simetrix/Simplis,觉得它仿真很快,而且越来越多的公司都有推出Simplis的仿真模型,对于workbench,感觉是比较小众的仿真软件,把玩了几次,功能基本和其他软件重叠,就没继续,LTspice是LINEAR公司自己开发的的御用软件,几乎LINEAR的所有模拟产品都有对应的仿真模型,之所以用它,是因为它的仿真速度很快,重要的是它是公开免费的,当然TI也有Tina,便于学习TI的产品,但是和Pspice一样,仿真较慢。

总体来说,这些仿真软件大致可以分为模拟仿真,数模结合,数字仿真。

我认为Simetrix,LTspice,Tina,Pspice可以归为模拟仿真,他们都是基于Spice模型,前面三者都是基于Spice衍生或简化而来的,对于这四个软件,中间两个是半导体公司自己推出的,便于学习他们的芯片,对于通用的元器件级别的仿真的话,我是推荐用Pspice,因为它的模型是信息量是最丰富的,并且资源也是最丰富的。

Saber,Workbench,是数模结合的,其实我觉得Simplis也有点数模结合的味道,虽然它里面没有数字模块,这类软件中,Saber地球人都知道他强大,但是仿真速度真是不敢恭维,所以我也不喜欢用,常用的还是Simplis。

对于数字仿真,Matlab很强大,它的扩展性很好,有些工具可以直接将仿真模型转为C语言,但是我的最爱是Psim,在Psim推出9.0以上版本时,我发现它强大又好用,模型搭不出来可以用C语言写,几乎可以用它来搭所有的电源管理芯片和数字控制系统。

所以,我目前主要用的是Psim和Pspice,Psim是万能的,Pspice只做元器件级别的小的模拟系统的分析。

写了这么多,只是想让还没开始学习仿真的同学尽快跨进这个神奇的世界,它不会辜负你的期望。

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