電源網(wǎng)訊 simetrix/simplis是專門針對(duì)電源電路開(kāi)發(fā)的仿真軟件。特點(diǎn)是：軟件小，學(xué)習(xí)方便，速度快。不過(guò)本人也是只懂皮毛，就發(fā)個(gè)貼做一些簡(jiǎn)單的介紹。希望有高手能來(lái)補(bǔ)充。 （電源網(wǎng)原創(chuàng)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）

 simetrix和simplis是集成在一個(gè)軟件里的兩個(gè)仿真引擎。simetrix本質(zhì)就是spice基礎(chǔ)的仿真軟件，可精確仿真舜態(tài)。。而SIMPLIS對(duì)非線性器件采用分段線性建模，將一個(gè)完整的系統(tǒng)定義為線性電路拓?fù)涞难h(huán)序列，以描述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)特性。因此可以取得很高的速度，同樣硬件配置下，其仿真速度比SPICE類軟件快10到50倍，這一特點(diǎn)是SIMPLIS在工程應(yīng)用中尤其是電源行業(yè)里與其他仿真軟件競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)所在。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，simetrix比較精準(zhǔn)，simplis非常快。

首先，搞到這個(gè)軟件：

進(jìn)入：

https://web.transim.com/iSim/

然后點(diǎn)擊右下角的:圖標(biāo)

 雖然軟件名字是ISIM,不過(guò)就是simetrix/simplis,只不過(guò)這個(gè)是Intersil公司專門給客戶提供仿真支持的。雖然不是完整版，但是合法版本。

安裝完畢之后，就可以開(kāi)始了。

先介紹simetrix。

打開(kāi)軟件，可以見(jiàn)到這么一個(gè)框。

點(diǎn)擊

New schematics,就是新建一個(gè)原理圖。

就出現(xiàn)一個(gè)空白頁(yè)，首先要在這個(gè)圖里畫(huà)上原理圖，才能仿真。

為了方便，首先來(lái)打開(kāi)一個(gè)自帶的例子。

File-Open-Examples-Flyback-PSU-Flyback.sxsch

就可看到下圖：

這是一個(gè)反激的例子，可以看到，有IC,MOSFET,變壓器，二極管，電阻，電容，當(dāng)然還有輸入電壓源。組成一個(gè)相對(duì)完整的flyback。不過(guò)要注意的是，這里必須要有參考地，因?yàn)槭欠抡妫猿跫?jí)和次級(jí)的地都可以用同一個(gè)地，所謂地也就是參考點(diǎn)，0電位點(diǎn)。所有的電壓都是以這個(gè)地為參考的。

需要強(qiáng)調(diào)的是，用了隔離變壓器，初次級(jí)，都必須加地。就是下圖這個(gè)標(biāo)記。

那么如果自己畫(huà)原理圖，怎么畫(huà)呢。很簡(jiǎn)單，和畫(huà)pcb的軟件類似，把器件一個(gè)個(gè)放上去，然后用線連起來(lái)。

那么器件在哪里呢？

黑線上面，依次分別是電阻，電容，電感，地，電壓源，電流源，二極管,,,,,,,,,,

左面的工具欄是編輯欄。

點(diǎn)擊這些圖標(biāo)，就可以提取原件了。

把圖標(biāo)放在圖上，點(diǎn)中，然后右鍵，就可以編輯參數(shù)了。  

那么在這些圖標(biāo)上沒(méi)有的器件，在哪里呢？

把器件放好，就可以連成y一個(gè)原理圖了。

我們?cè)俅位氐缴厦婺莻€(gè)反激那個(gè)例子。

假設(shè)圖已經(jīng)畫(huà)好：

再去看那個(gè)圖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了元器件，地，還有下圖這個(gè)東西：

這是啥東西呢，是探頭，作用類似示波器的探頭。

在畫(huà)圖的時(shí)候，如果你把探頭預(yù)先放在，某個(gè)點(diǎn)上。那么，仿真結(jié)束之后，那個(gè)點(diǎn)的波形就會(huì)自動(dòng)顯示。

探頭有電壓探頭，電流探頭，那么那些探頭在哪里呢？在這里：

既然圖已OK，那來(lái)仿真吧！

仿真之前先要設(shè)置。

哪里設(shè)置呢？

點(diǎn)擊：simulator--choose analysis

然后會(huì)出現(xiàn)下面對(duì)話框。

上面有很多仿真選擇，比較常用的就是transient,瞬態(tài)仿真。

把右邊transient的那個(gè)框勾上。

把左邊的stop time 填上時(shí)間，上圖是8m,表示仿真時(shí)間是8ms.

其他暫時(shí)不修改，然后run.

Run結(jié)束之后，就會(huì)跳出下面這個(gè)波形框

紅色，藍(lán)色，綠色，分別是三個(gè)探頭探測(cè)的電壓波形，這里表示的是一個(gè)開(kāi)機(jī)的過(guò)程。

那么我希望單獨(dú)看，沒(méi)有發(fā)放探頭的點(diǎn)的波形，比如MOS的D級(jí)的波形，怎么辦？

可以先把原來(lái)的波形框關(guān)掉（不關(guān)掉也可以，不關(guān)掉，新的波形會(huì)和原來(lái)波形顯示在一個(gè)框里）

在原理圖上點(diǎn)擊右鍵，選擇－－Probe Voltage,

然后出來(lái)一個(gè)探頭，用這個(gè)探頭去點(diǎn)擊MOS的D級(jí)。

出來(lái)波形：

后面紅色一大片，就是波形了，要仔細(xì)看，就把他放大。

放大很簡(jiǎn)單，在圖上點(diǎn)擊左鍵畫(huà)框，框哪里顯示哪里，如果框錯(cuò)了，就點(diǎn)擊上面的工具欄

第四個(gè)圖標(biāo)：放大鏡。恢復(fù)之后，再框。

那么怎么探測(cè)電流呢？

在頁(yè)面上，點(diǎn)擊右鍵－－Proble Current.

出來(lái)探頭，然后去點(diǎn)擊想看點(diǎn)的電流，－－－－記住：要點(diǎn)擊元器件的 腳。

那么如果我還想看更多的，怎么辦？

點(diǎn)擊命令欄的 －－Probe

里面有各種命令，

比較實(shí)用的如：

differential voltage: 差分電壓，點(diǎn)擊之后，出來(lái)探頭，然后去點(diǎn)兩個(gè)點(diǎn)。出來(lái)的電壓波形就是前一個(gè)點(diǎn) 減去 后一個(gè)點(diǎn)的電壓波形。

Power in device: 可以測(cè)量某個(gè)器件的實(shí)時(shí)功耗。

Fourier：對(duì)波形快速傅立葉分析

一些基本的都介紹了下。

那么來(lái)介紹一下，器件的編輯。MOS, IC等器件，是不能編輯的，只能下載庫(kù)來(lái)充實(shí)。

但是有些器件是可以編輯的，比如電源中重要的---變壓器。

變壓器在哪里呢？在這里：

Ideal transformer: 理想變壓器， 有勵(lì)磁電感，有匝比，有耦合系數(shù)。但是永不飽和。

怎么設(shè)置呢？把ideal transformer 

出來(lái)以后，左上角的框

configration:設(shè)置初級(jí)，和次級(jí)繞組的個(gè)數(shù)的。

primaries:表示初級(jí)繞組

secondaies：表示次級(jí)繞組

上圖表示，初次級(jí)各一個(gè)繞組

右上角的框：Define Windings, 定義匝比的。

select winding: 選擇繞組（假設(shè)初級(jí)繞組是2個(gè)，次級(jí)也是兩個(gè)，那么這個(gè)框可選的是3個(gè)繞組），分布為：

Prim 2： 第二個(gè)初級(jí)繞組

Sec 1:    第一次次級(jí)繞組

Sec 2:   第二個(gè)次級(jí)繞組

注意：第一個(gè)初級(jí)繞組默認(rèn)匝數(shù)為1

選中一個(gè)之后，開(kāi)始設(shè)置－－－－Ratio to Primary 1這個(gè)框

也就是相對(duì)第一個(gè)初級(jí)繞組的匝比

如果填1，就是和第一個(gè)繞組比例是1：1

如果填0.1， 也就是說(shuō)是第一個(gè)初級(jí)繞組匝數(shù)的1/10。

把每一個(gè)繞組都設(shè)置好。

下面這個(gè)框就是填 第一個(gè)初級(jí)繞組的電感量，和耦合系數(shù)

primary 1 indcutance: 電感量

inter primary coupling: 初級(jí)和初級(jí)之間的耦合系數(shù)

inter secondary coupling: 次級(jí)和次級(jí)之間的耦合系數(shù)

primary-secondary coupling: 初次級(jí)之間的耦合系數(shù)

saturable transformer: 可飽和變壓器， 這種變壓器模型更接近實(shí)際的變壓器。

在這里，可以選擇，已經(jīng)設(shè)置好的磁芯，填上匝數(shù)就可以了。

也可以只選磁芯材質(zhì)，然后設(shè)置磁芯面積等，自己定義一個(gè)磁芯。

在simetrix里會(huì)出現(xiàn)一些常見(jiàn)的錯(cuò)誤：

比如，兩個(gè)電容串聯(lián)，兩個(gè)電感并聯(lián)。這樣的話，會(huì)導(dǎo)致直流分析無(wú)法實(shí)現(xiàn)

但是在很多電路圖中會(huì)出現(xiàn)以上的電路，怎么來(lái)避免仿真錯(cuò)誤呢，可以采用跳過(guò)直流分析的方法：打開(kāi)choose anaylysis對(duì)話框，點(diǎn)擊：advanced options

然后出現(xiàn)如下對(duì)話框：

把skip dc bais...勾上，也就是跳過(guò)直流分析

接下去介紹Simplis,為了驗(yàn)證Simplis的快速優(yōu)點(diǎn)，先看一個(gè)例子：

下圖，是一個(gè)電流型控制推挽，并且同步整流，閉環(huán)，的例子。元器件相當(dāng)?shù)亩唷?/p>

下面設(shè)置仿真時(shí)間為10ms

電腦總共運(yùn)行的時(shí)間為：1分30秒

首先，要切換仿真引擎到simplis，怎么搞呢，看下圖

點(diǎn)擊 File-select simulator

會(huì)出現(xiàn)如下對(duì)話

點(diǎn)中simplis 然后OK，這樣就成功切換到simplis

接下來(lái)，看一個(gè)例子，

打開(kāi)examples－simplis－boost converter-frequency response

可以看到

對(duì)于simplis來(lái)說(shuō)，畫(huà)圖的步驟和simetrix是一樣的，但是它們的庫(kù)是不一樣的，所有有些simplis里有的，simetrix是沒(méi)有的。

下面來(lái)簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)特殊的器件。

首先：POP觸發(fā)器，如下圖

這個(gè)東西作用是什么呢？

在simplis里面，有個(gè)特殊的仿真，就是周期操作點(diǎn)，

其作用就是尋找每個(gè)周期性動(dòng)作的起點(diǎn)，這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)于重復(fù)的周期性動(dòng)作，不需要每次都從頭計(jì)算。

這樣的話，就需要定位每個(gè)周期是從什么時(shí)候開(kāi)始，那就需要用到POP觸發(fā)器。

這個(gè)觸發(fā)器，怎么用呢？

很簡(jiǎn)單只要這個(gè)POP觸發(fā)器的輸入是周期性信號(hào)，就可以了。

比如芯片的振蕩腳。

那么怎么設(shè)置呢？點(diǎn)擊器件，然后右鍵，出現(xiàn)對(duì)話框

ref.voltage，表示POP輸入信號(hào)的電壓高過(guò)這個(gè)電壓，就出現(xiàn)信號(hào)翻轉(zhuǎn)

比如輸入是振蕩鋸齒波，鋸齒波幅度為1－3V，那么設(shè)置2.5V是合理的，但不能小于1V或者大于3V。

還有一個(gè)東西，就是波特圖探頭

這個(gè)是用來(lái)測(cè)繪波特圖的，加了這個(gè)探頭之后，仿真之后，就會(huì)自然繪出波特圖。

好吧，在上面這個(gè)例子圖上，按F9，開(kāi)始仿真，會(huì)出來(lái)一個(gè)反饋波特圖：

看一下simplis的仿真模式

主要是transient 和AC兩種，如果選取AC分析，軟件會(huì)自動(dòng)把pop勾上。

也就是必須要有pop運(yùn)算，才能AC仿真。如果原理圖里加了POP Trigger。

就要把下面這個(gè)勾上：

如果你想把所有的仿真結(jié)果都保存下來(lái)，那就如下圖：

（電源網(wǎng)原創(chuàng)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）