simetrix_simplis仿真软件_新手必备.docx

电源网讯 simetrix/simplis是专门针对电源电路开发的仿真软件。特点是：软件小，学习方便，速度快。不过本人也是只懂皮毛，就发个贴做一些简单的介绍。希望有高手能来补充。 （电源网原创转载请注明出处）simetrix和simplis是集成在一个软件里的两个仿真引擎。simetrix本质就是spice基础的仿真软件，可精确仿真舜态。而SIMPLIS对非线性器件采用分段线性建模，将一个完整的系统定义为线性电路拓扑的循环序列，以描述开关电源系统中半导体器件的开关特性。因此可以取得很高的速度，同样硬件配置下，其仿真速度比SPICE类软件快10到50倍，这一特点是SIMPLIS在工程应用中尤其是电源行业里与其他仿真软件竞争的优势所在。简单的说，simetrix比较精准，simplis非常快。首先，搞到这个软件：进入：/iSim/然后点击右下角的:图标虽然软件名字是ISIM,不过就是simetrix/simplis,只不过这个是Intersil公司专门给客户提供仿真支持的。虽然不是完整版，但是合法版本。安装完毕之后，就可以开始了。先介绍simetrix。打开软件，可以见到这么一个框。点击New schematics,就是新建一个原理图。就出现一个空白页，首先要在这个图里画上原理图，才能仿真。为了方便，首先来打开一个自带的例子。File-Open-Examples-Flyback-PSU-Flyback.sxsch就可看到下图：这是一个反激的例子，可以看到，有IC,MOSFET,变压器，二极管，电阻，电容，当然还有输入电压源。组成一个相对完整的flyback。不过要注意的是，这里必须要有参考地，因为是仿真，所以初级和次级的地都可以用同一个地，所谓地也就是参考点，0电位点。所有的电压都是以这个地为参考的。需要强调的是，用了隔离变压器，初次级，都必须加地。就是下图这个标记。那么如果自己画原理图，怎么画呢。很简单，和画pcb的软件类似，把器件一个个放上去，然后用线连起来。那么器件在哪里呢？黑线上面，依次分别是电阻，电容，电感，地，电压源，电流源，二极管,左面的工具栏是编辑栏。点击这些图标，就可以提取原件了。把图标放在图上，点中，然后右键，就可以编辑参数了。那么在这些图标上没有的器件，在哪里呢？把器件放好，就可以连成y一个原理图了。我们再次回到上面那个反激那个例子。假设图已经画好：再去看那个图，你会发现，除了元器件，地，还有下图这个东西：这是啥东西呢，是探头，作用类似示波器的探头。在画图的时候，如果你把探头预先放在，某个点上。那么，仿真结束之后，那个点的波形就会自动显示。探头有电压探头，电流探头，那么那些探头在哪里呢？在这里：既然图已OK，那来仿真吧！仿真之前先要设置。哪里设置呢？点击：simulator-choose analysis然后会出现下面对话框。上面有很多仿真选择，比较常用的就是transient,瞬态仿真。把右边transient的那个框勾上。把左边的stop time 填上时间，上图是8m,表示仿真时间是8ms.其他暂时不修改，然后run.Run结束之后，就会跳出下面这个波形框红色，蓝色，绿色，分别是三个探头探测的电压波形，这里表示的是一个开机的过程。那么我希望单独看，没有发放探头的点的波形，比如MOS的D级的波形，怎么办？可以先把原来的波形框关掉（不关掉也可以，不关掉，新的波形会和原来波形显示在一个框里）在原理图上点击右键，选择Probe Voltage,然后出来一个探头，用这个探头去点击MOS的D级。出来波形：后面红色一大片，就是波形了，要仔细看，就把他放大。放大很简单，在图上点击左键画框，框哪里显示哪里，如果框错了，就点击上面的工具栏第四个图标：放大镜。恢复之后，再框。那么怎么探测电流呢？在页面上，点击右键Proble Current.出来探头，然后去点击想看点的电流，记住：要点击元器件的 脚。那么如果我还想看更多的，怎么办？点击命令栏的 Probe里面有各种命令，比较实用的如：differential voltage: 差分电压，点击之后，出来探头，然后去点两个点。出来的电压波形就是前一个点 减去 后一个点的电压波形。Power in device: 可以测量某个器件的实时功耗。Fourier：对波形快速傅立叶分析一些基本的都介绍了下。那么来介绍一下，器件的编辑。MOS, IC等器件，是不能编辑的，只能下载库来充实。但是有些器件是可以编辑的，比如电源中重要的-变压器。变压器在哪里呢？在这里：Ideal transformer: 理想变压器， 有励磁电感，有匝比，有耦合系数。但是永不饱和。怎么设置呢？把ideal transformer出来以后，左上角的框configration:设置初级，和次级绕组的个数的。primaries:表示初级绕组secondaies：表示次级绕组上图表示，初次级各一个绕组右上角的框：Define Windings, 定义匝比的。select winding: 选择绕组（假设初级绕组是2个，次级也是两个，那么这个框可选的是3个绕组），分布为：Prim 2： 第二个初级绕组Sec 1: 第一次次级绕组Sec 2: 第二个次级绕组注意：第一个初级绕组默认匝数为1 选中一个之后，开始设置Ratio to Primary 1这个框也就是相对第一个初级绕组的匝比如果填1，就是和第一个绕组比例是1：1如果填0.1， 也就是说是第一个初级绕组匝数的1/10。把每一个绕组都设置好。下面这个框就是填 第一个初级绕组的电感量，和耦合系数primary 1 indcutance: 电感量inter primary coupling: 初级和初级之间的耦合系数intersecondary coupling: 次级和次级之间的耦合系数primary-secondary coupling: 初次级之间的耦合系数saturable transformer: 可饱和变压器， 这种变压器模型更接近实际的变压器。在这里，可以选择，已经设置好的磁芯，填上匝数就可以了。也可以只选磁芯材质，然后设置磁芯面积等，自己定义一个磁芯。在simetrix里会出现一些常见的错误：比如，两个电容串联，两个电感并联。这样的话，会导致直流分析无法实现但是在很多电路图中会出现以上的电路，怎么来避免仿真错误呢，可以采用跳过直流分析的方法：打开choose anaylysis对话框，点击：advanced options然后出现如下对话框：把skip dc bais.勾上，也就是跳过直流分析接下去介绍Simplis,为了验证Simplis的快速优点，先看一个例子：下图，是一个电流型控制推挽，并且同步整流，闭环，的例子。元器件相当的多。下面设置仿真时间为10ms电脑总共运行的时间为：1分30秒首先，要切换仿真引擎到simplis，怎么搞呢，看下图点击 File-select simulator会出现如下对话点中simplis 然后OK，这样就成功切换到simplis接下来，看一个例子，打开examplessimplisboost converter-frequency response可以看到对于simplis来说，画图的步骤和simetrix是一样的，但是它们的库是不一样的，所有有些simplis里有的，simetrix是没有的。下面来简单介绍几个特殊的器件。首先：POP触发器，如下图这个东西作用是什么呢？在simplis里面，有个特殊的仿真，就是周期操作点，其作用就是寻找每个周期性动作的起点，这样可以简化计算，对于重复的周期性动作，不需要每次都从头计算。这样的话，就需要定位每个周期是从什么时候开始，那就需要用到POP触发器。这个触发器，怎么用呢？很简单只要这个POP触发器的输入是周期性信号，就可以了。比如芯片的振荡脚。那么怎么设置呢？点击器件，然后右键，出现对话框ref.voltage，表示POP输入信号的电压高过这个电压，就出现信号翻转比如输入是振荡锯齿波，锯齿波幅度为13V，那么设置2.5V是合理的，但不能小于1V或者大于3V。还有一个东西，就是波特图探头这个是用来测绘波特图的，加了这个探头