SIMetrix在“开关电源及其软开关技术”教学中的应用
基于SIMetrix的“电力电子技术”仿真辅助教学研究
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ，Ｓ Ｏ ｉ ｔ ｉ ｓ ｈ ｅ ｌ ｐ ｆ ｕ ｌ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ
傅 文珍
（ 嘉 兴学 院 机 电工程 学 院 ，浙 江嘉 兴 ３ １ ４ ０ ０ １ ）
摘 要 ：介 绍 了 Ｓ Ｉ Ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｘ仿 真 软 件 的 主要 功 能 和 特 点 ，并 结合 此 软 件 设 计 了 电 力 电 子 技 术 仿 真 辅 助 教 学 的 思路 和 教 学 内容 ． 最 后 ， 以 高频 Ｌ Ｌ Ｃ谐 振 逆 变 器 的 仿 真设 计 为 例 ，介 绍 了 Ｓ Ｉ Ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｘ在 电 力 电子 仿 真 教 学 中的 应 用 过 程 ． 结 果 表 明 ，仿 真 软 件 较 直观 地 说 明 了 电路 复 杂 的 工作 状 态 ，有 利 于提 高 学 生 对 难 点 的 理 解
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｅ ｄ ｏ ｎ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｓ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｙ Ｔｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ Ｉ Ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｘ
Ｆ Ｕ Ｗｅ ｎ —ｚ ｈ ｅ ｎ
第２ ５卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ５月
Ｖｏ １ ．２ ５ Ｎ ｏ。 ３ ２ Ｏ１ ３． ５
嘉 兴 学 院学 报
Ｊｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ Ｄ ／ ’ Ｊｉ ａ ｘｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
simetrix实例
simetrix实例摘要：1.Simetrix 简介2.Simetrix 实例介绍3.实例操作步骤4.实例应用领域及优势5.总结与建议正文：Simetrix 是一款功能强大的电子设计自动化（EDA）软件，广泛应用于电路仿真、优化和分析等领域。
本文将通过一个具体实例，详细介绍如何使用Simetrix 进行电路设计，以及它在实际应用中的优势。
一、Simetrix 简介Simetrix 是一款专业的电路仿真软件，由美国Synopsys 公司开发。
它具有丰富的功能，可以轻松应对各种复杂的电路设计挑战。
Simetrix 支持多种流行的电路设计语言，如SPICE、VHDL 和Verilog 等，可以帮助工程师快速验证和优化电路设计。
二、Simetrix 实例介绍以下是一个简单的Simetrix 实例，用于设计一个基本的反相器电路：1.打开Simetrix 软件，创建一个新的项目。
2.在项目中添加所需的元器件，如电阻、电容和二极管等。
3.绘制电路图，连接各个元器件。
4.设置电路参数，如电阻值、电容值等。
5.创建仿真模型，设置仿真参数，如温度、电源电压等。
6.运行仿真，观察电路性能。
7.根据仿真结果，优化电路设计。
三、实例操作步骤以下是反相器电路的详细操作步骤：1.创建一个新的项目，并命名为“Inverter”。
2.在元件库中，选择所需的元器件，如D1（二极管）、R1（电阻）和C1（电容），并将它们添加到工作区。
3.在工作区中，绘制电路图。
将D1 连接到电源正极，R1 连接到电源负极，C1 连接到D1 和地之间。
4.设置电路参数。
在R1 上设置电阻值为100Ω，C1 上设置电容值为1μF。
5.创建仿真模型。
在项目树中，右键单击“Inverter”节点，选择“Model”>“Create Model”。
6.设置仿真参数。
在“Simulation”节点下，设置电源电压为5V，其他参数保持默认。
7.运行仿真。
在项目树中，右键单击“Simulation”节点，选择“Run Simulation”。
软开关技术在开关电源中的应用
软开关技术在开关电源中的应用作者：陶永强丁旭王明强来源：《中国科技博览》2014年第21期[摘要]软开关PWM技术集谐振变换器与PWM控制的优点于一体，既能实现功率管的零电压开关，又能实现功率管的恒定频率控制，是电力电子技术的发展方向之一。
与传统PWM 硬开关变换器相比，元器件的电压、电流应力小，仅仅增加了一个谐振电感，成本和电路的复杂程度没有增加。
移相控制零电压开关PWM变换器就是软开关PWM技术中的一种拓扑，它适用于中、大功率直流一直流变换场合。
[关键词]软开关技术谐振原理电源中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0384-01引言近年来，电力电子技术发展迅猛，直流开关电源广泛应用于计算机、航空航天等领域。
如今，笨重型、低效电源装置已被小型、高效电源所取代。
为了实现电源装置的高性能、高效率、高可靠性，减小体积和重量，必须实现开关电源的高频化。
开关电源的高频化不仅减小了功率变换器的体积，增大了变换器的功率密度和性能价格比，而且极大地提高了瞬时响应速度，抑制了电源所产生的开关噪声，从而已成为新的发展趋势。
1.软开关发展应时而生以前的开关电源大多数采用脉宽调制技术（PWM），称为“硬开关”（HARDSWITCH）电源。
硬开关和软开关是针对开关管（MOSFET）来讲的，硬开关是不管开关管（DS极或CE 极）上的电压或电流，强行开或关开关管，当开关管上（DS极或CE极）电压及电流较大时开关管动作，由于开关管状态间的切换（由开到关，或由关到开）需要一定的时间，这会造成在开关管状态间切换的某一段时间内电压和电流会有一个交越区域，这个交越造成的开关管损耗称为开关管的切换损耗。
软开关是指通过检测开关管电流或其他技术，做到当开关管两端电压或流过开关管电流为零时才导通或关断开关管，这样开关管就不会存在切换损耗。
一般来说软开关的效率较高（因为没有切换损）；工作频率较高，PFC或变压器体积可以减少，所以体积可以做的更小。
中国制造2017经纬纵横科技 ISURPASSTECHNOLOGY 触控开关用户手册说明书
J1506A/J1506B/J1506C深圳市经纬纵横科技有限公司地址：深圳市龙华新区民治大道展滔科技大厦A座908室网址：热线：4006119595图1触控开关正面图2触控开关背面指示灯状态描述按键指示灯-灰色触控开关未接电，不可用；按键指示灯-绿色触控开关处于工作状态，负载断电中；按键指示灯-红色触控开关处于工作状态，负载通电中；指示灯-红色（闪烁）触控开关处于learn mode模式（该模式允许开关加入或移除出zwave网络）；图3接线示意1.安装1）从包装取出产品；2）将触控开关放置于桌面上，玻璃面板朝下，底座朝上。
2）用十字螺丝刀松开触控开关的玻璃面板紧固螺丝钉；4）将底座向上提起，使玻璃面板和底座分离；5）参照触控开关背面的接线示意图接线；6）将触控开关底座固定到86盒上，并拧紧左右两边的螺丝；7）将玻璃面板嵌入底座上，并用手扶好防止掉落；8）用十字螺丝刀拧紧触控开关的玻璃面板紧固螺丝钉；2.产品使用经过正确的接线及安装好之后，该产品可投入使用。
基本步骤如下：1）轻触开关键，使负载接通或断开电源；注：本产品具有断电保护功能，断电复位后负载回路处于断开状态。
1.添加/删除（Inclusion/Exclusion）删除：从一个zwave网络里把设备移除掉，且将设备里存储的网络信息清空掉。
1）使网关进入删除设备模式(Exclusion)。
【请参考您所使用的网关的指导手册】2）常按“开关”按键约5秒，待右上方指示灯亮红色时松手。
3）网关系统提示删除成功。
【请参考您所使用的网关的指导手册】添加：把设备添加入一个z-wave网络中。
1）使网关进入添加设备模式(Inclusion)。
【请参考您所使用的网关的指导手册】2）常按“开关”按键约5秒，待右上方指示灯亮红色时松手。
3）网关系统提示添加成功。
【请参考您所使用的网关的指导手册】2.关联（Association）本产品支持一个关联组，该组支持关联一个节点设备，该节点设备用于接收触控开关的状态信息。
Simtrix.simplis仿真_中文教程
Simetrix/Simplis仿真基础近4年开发电源的过程，在使用仿真软件的过程中，对仿真渐渐有了个了解，仿真不能代替实验。
仿真软件显示电路不能工作，而实际确能工作，仿真不收敛，而实际电路永远不会不收敛。
但是仿真软件可以测试未知电路，可以验证自己的想法，甚至大大缩短开发过程，在你仿真的过程中，也可以更深入的理解开关电源的拓扑结构，控制模式等，假如你要实验一个电路，发现库里没有现成的IC,在自己搭建IC之后，你对整个IC具体是如何运作的必定了解的非常清楚。
如果你的模型足够精确，你可以得到和实验室非常接近的结果。
如果你的电路是错误的，你也不用担心“炸机”的危险。
Simetrix/Simplis是我个人比较喜欢用的一款仿真软件，相对与功能强大的SABER, Simetrix/Simplis具有操作简单，容易上手，速度快等特点，用来实验开关电源的各个功能电路非常不错，精通之后，也能进行更复杂的仿真实验，比如开关电源的损耗分析，环路分析，大信号分析，IC设计等。
“只要你能想到的，你就可以用电路实现！”虽然这几年一直在接触这款软件，但离“精通”还相差很远，但我想利用它简单易学的特点，让更多的人了解使用它，对实际开发有所帮助。
并希望引出玉来，使大家共同提高。
我打算先说一下软件操作过程，再举几个简单的实例，供大家参考。
由于水平有些，只能说这些基础的东西。
先说一下目录1.基础操作：放置元件2.导入PSPICE模型3.瞬态分析，DC分析，AC分析，参数扫描4.自建子电路，元件库5.用SIMETRIX仿真开环BUCK。
6.用SIMPLIS 仿真BUCK电路：POP分析，AC分析。
7.两个简单的实例：桥式整流带恒功率负载—表达式的应用填谷PFC PF值计算-波形的分析和处理更深入一点的实例如电流模式反激电路。
准谐振反激电路。
单极反激PFC电路。
LLC电路等。
做好后会和大家分享。
1.放置元件。
先打开程序，点击File——New Schematic,建立新电路图点这两处地方可以放置元件基本的元件如DC电源，波形发生器电源，分段源，受控源，电阻，电容，电感，变压器，MOS管，三极管，二级管，稳压管，压控开关，地，电压探头，电流探头，运放等都能找的到，如上图，也可以从Place——From Model Library菜单中找到更多的元件，如3842，TL431等。
深入理解应用广泛的QMatrix技术技术的广泛应用
深入理解应用广泛的ＱＭａｔｒｉｘ技术技术的广泛应用深入理解应用广泛的ＱＭａｔｒｉｘ技术_现代互联网技术的广泛应用在家电、消费电子和手机应用中，触摸传感控制正在日益取代机电开关。
触摸传感的流行获有很强的动力，因为工程师认识到，触摸控制使他们能够实现时髦的和多功能设计，从而可以实现产品的差异化，为终端产品创造更高的附加值。
由量研集团研发的、申请有专利的电荷转移传感技术具有比其他形式的容性传感更高的稳定性。
另外，针对电磁干扰、极高的温湿度及其快速变化，都具有更强的适应能力。
QMatrix采用简单的横模电极结构，可为键盘数量较多的应用提供触摸控制。
QSlide使用于改变声音和温度的线性滑条控制得以简化。
可以利用不同的控制布局，例如，QWheel设计具有的卷轮接口成就了iPOD流行的圆形滑轮触摸按键。
可以对QMatrix进行灵活配置，利用其3个传感通道，任意一路都可以用作为滑条或滑轮触摸控制。
如今，QMatrix控制已经被集成到量研集团范围很广的许多标准产品中。
还提供客户定制的QMatrix，可以集成各种串口并添加功能，特别是对于那些包括家用电器、手机终端、笔记本电脑以及许多其他消费电子设备的各种应用来说。
QMatriXQmatrix器件采用一个扫描式的横向电极的无源矩阵，实现了用单芯片驱动的大量触摸键。
该配置实现了传感芯片引脚的高利用效率，相对于每一个按键都需要一个连接的Qtouch以及其他竞争对手的器件来说，芯片和按键矩阵之间所需的连接线较少。
这些器件所需的外围元器件最少，并实现了尽可能最低的单键成本。
批量时器件实现的芯片成本可以低于5美分/每键。
此外，这种结构配置还使其具备一个固有的特性，即可以抗环境变化、防水膜影响和无线电干扰。
QMatrix电路具有极高的信噪比，对潮湿水膜的高免役能力，极高的温度稳定性，优异的低功率特性，连线容易，在按键数量一定时IC的封装小。
由于这些原因，QMatrix电路特别适用于汽车、厨房、乃至像手机这类按键数量较少的各种应用。
SIMetrixSIMPLIS使用说明
SIMetrix 与 SIMPLIS 共用一个原理图绘制界面，波形显示与处理界面，部分数据 库通用。因此用户只需学习一个仿真模块，就可以掌握两个模块的基本使用方法。本说 明以 SIMPLIS 为主，介绍了绘制原理图、分析模式选择、参数设置、波形分析等功能。 使用户能对 SIMetrix/SIMPLIS 能够快速了解和使用软件。更为详细的信息和高级应用 请参见用户手册。
同时适用于两个仿真环境的器件会在用户切换仿真器后自动进行转换。
2． 原理图绘制
1）工具栏
绘制原理图与其他仿真软件类似。常用器件和操作工具可以从软件界面工具栏中直 接获取。下图是 SIMPLIS 环境下的工具栏，SIMetrix 与 SIMPLIS 的工具栏略有差别。
用户可以从工具栏上得到电阻、电容、电感、变压器、电源以及功率半导体器件等 常用器件。绘制原理图过程中，左键点击相应的图标即可取得一个器件。
9 Place| From Model Library：目前安装在软件中的模型库。用户可以从中获取二 极管、运放、MOSFET 芯片等元件。如下图所示：
9 Place| From Building Block Library：BB library 是专用于 SIMPLIS 建模的一个 库，也可以用来绘制原理图。它包含三个部分：
9 Place| SIMPLIS Primitives：包含 SIMPLIS 中常用的数字逻辑器件、触发器、控 制开关、非线性电阻，电容，电感以及乘法器等
simetrix实例
simetrix实例摘要：1.Simetrix简介2.Simetrix实例概述3.实例一：简单电路分析4.实例二：复杂电路分析5.实例三：信号处理与模拟6.实例四：电源设计7.实例五：控制系统仿真8.Simetrix在工程实践中的应用9.总结与展望正文：【1.Simetrix简介】Simetrix是一款强大的电子电路仿真软件，广泛应用于电子工程、通信工程等领域。
它具有丰富的元件库、直观的用户界面和强大的分析功能，为电子设计师提供了便捷的电路设计和验证工具。
【2.Simetrix实例概述】本文将通过五个具体实例，介绍如何在Simetrix中进行电路设计、分析及应用。
这些实例包括简单电路分析、复杂电路分析、信号处理与模拟、电源设计以及控制系统仿真。
【3.实例一：简单电路分析】以一个基本的电阻-电容（RC）电路为例，演示如何使用Simetrix进行电路分析和仿真。
首先，在软件中创建一个新的项目，然后添加所需的元件，如电阻、电容等。
接着，使用Simetrix的仿真功能，对电路进行直流分析（DC）和交流分析（AC）。
分析结果可以帮助我们了解电路的性能参数，如电阻值、电容充放电曲线等。
【4.实例二：复杂电路分析】以一个包含多个元件的放大电路为例，展示如何对复杂电路进行分析和仿真。
首先，根据电路原理图，在Simetrix中添加相应元件。
然后，设置电路的边界条件，如电压源、电流源等。
接下来，利用Simetrix的扫描分析功能，对电路进行多种工况下的仿真分析。
分析结果可以为我们提供电路在不同条件下的性能表现。
【5.实例三：信号处理与模拟】介绍如何使用Simetrix进行信号处理和模拟。
以一个信号发生器电路为例，展示如何创建、编辑和分析信号。
首先，在Simetrix中添加信号发生器元件。
然后，通过调整元件参数，生成所需的信号波形。
最后，将生成的信号应用于其他电路元件，进行信号处理和模拟。
【6.实例四：电源设计】示例如何使用Simetrix进行电源设计。
开关电源中软开关技术应用探析
开关电源中软开关技术应用探析摘要：未来技术的发展方向是软开关技术，其主要的发展态势是轻量化、小型化。
与此同时，对电磁兼容性与效率提出了较为严格的标准。
应用软开关技术，其主要的价值是解决开关噪声与开关损耗的状况，以此提升开关的频率。
文章是针对开关电源中软开关技术的应用，展开的深入全面的探究，并且提出相关建议，供相关人员参考。
关键词：开关电源；软开关；技术应用；探析在应用与设计开关电源的过程中，需要全面系统的应用软开关技术，实施技术攻关，全面设计与规划出使用时间较长、效率高、用途广泛的全新环保性能的开关电源。
促使开关电源中的软开关技术，得到有效应用。
一、概述软开关技术软开关技术具体是指，电压是零时开关管导通，电流是零时开关管关断。
一般状况下，将开关元件当中的电压波形的正弦波的叫做电压谐振开关电路。
其主要的工作方式是零电压开关ZVS，并且将流过开关的电流波形式正弦波形的叫做电流谐振开关电路，主要的工作方式是零电流开关。
二、软开关存在的主要弊端与不足（一）逆变器中软开关的应用逆变器是直流-交流转换电路。
在非接触式能量转换、高频加热及金属熔的解炉的转化过程中，具体是应用电流或者高频交流电压。
为减少损失与消耗、抑制浪涌，逆变器都会应用软开关技术。
在使用燃料电池、太阳能电池等质量过关电源的直流输电体系中，通常是高频逆变器对直流电压实施PWM控制，然后借助低通滤波器获取正弦电压，所以在逆变器当中可使用软开关。
在电动机控制之中，应用传感器方式的过程中，使用传感器检查转角和电流等微变量，迅速算出转矩等诸多参数，正交控制好电流和磁通。
所以，在电动机的驱动过程，也要使用软开关技术。
（二）磁性元器件的多功能化第一，转换电流当中一般应用变压器，科学应用变压器的遗漏或者励磁电感当成软开关的L与C，由此，变压器具备诸多功能；第二，在应用磁性元件的过程中，为缩小体积，最为主要的是需要除掉直流偏磁，应用有源钳位电炉，能够由谐振电容促使变压器磁复位，所以，针对软开关实用性能，最为重要的是磁性元器件之间的配合；第三，介于软开关的L要经过高频电流，并且大振幅的工作，所以，存在高频损耗的状况，出现发热现象，为除去铁损耗而应用空心线圈电感导致线圈变大；介于邻近效应、集肤效应的价值，扩大了阻性损耗。
simetrix_simplis仿真软件入门简介
2010-08-18 22:232010-08-18 22:301旅长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。
2旅长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3旅长放大字体 缩小字体 默认4旅长5旅长6旅长34连长我都不会画地的符号，每次出来都是系统默认的那种，原副边地不能一样的哈。
这个怎么办？回复35旅长在仿真软件里面，原副边的地，可以一样的。
37连长谢谢，我又看了一下原理图发现原副边是用的一个地。
7旅长8旅长然后会出现下面对话框。
9旅长12营长 13旅长 吃完中饭回来慢慢看14旅长 多谢17旅长 请版主继续讲解怎么建库，我现在想做变压器，不知如何下手回复10旅长 要是能搞到完整版的软件就好了。
11营长不错的帖啊，顶一下15旅长 顶！16旅长18旅长19工兵 学习回复20工兵 真的不错，浅显易懂，希望继续深入，我跟着老师学习了。
谢谢！21营长 不错，学习一下22旅长 23旅长24旅长25工兵 不知可否上传你上面仿真的这个例子的文件，谢谢26旅长 Intersil_iSimPE_ISL6741回复27营长 老师上传的这个是安装文件吗？还是例题呢？28旅长 是例题，安装文件看最前面几贴。
29营长 太好了，呵呵……30班长 只会用，没太搞懂。
31班长 电脑慢，回覆重了32旅长会出现如下对话33旅长36连长不知道斑竹是否有postmenow01@38旅长 这个我也没有呢39连长 非常感谢回复40工兵 我一直在为41旅长 个人感觉42排长 报到先回复43帖 旅长44工兵学习了，谢谢回复。
simetrix_simplis仿真软件_新手必备
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。
simetrix实例
simetrix实例Simetrix是一种功能强大的模拟电路仿真工具，可用于电子工程师对电路进行设计和分析。
本文将介绍Simetrix的一些实例应用，展示其在实际工程中的价值和作用。
一、Simetrix简介Simetrix是一款基于SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）的电路仿真软件，能够模拟和分析各种电路，包括模拟电路、混合信号电路和射频（RF）电路。
其强大的仿真和分析功能使得电子工程师能够在电路设计前进行验证和优化，提高电路设计的可靠性和性能。
二、直流放大器仿真Simetrix能够对直流放大器进行仿真，帮助工程师评估电路的增益、失真和偏置等参数。
通过Simetrix，工程师可以方便地调整电路中的元件数值，观察仿真结果的变化，从而找到最佳的设计方案。
三、滤波器设计与分析Simetrix还可以用于滤波器的设计与分析。
通过Simetrix的滤波器设计工具，工程师可以选择合适的滤波器类型（如低通、高通、带通或带阻），指定滤波器的截止频率和阻带衰减等参数，从而得到所需的滤波器设计。
同时，Simetrix能够对滤波器进行性能分析，包括幅频响应、相频响应和群延迟等，以评估滤波器的性能。
四、数字信号处理（DSP）仿真除了模拟电路，Simetrix还支持数字信号处理的仿真。
该功能使得工程师能够在单个平台上进行模拟和数字信号处理电路的设计和调试。
通过Simetrix的DSP仿真工具，工程师可以直观地观察数字信号处理算法的效果，验证其正确性和性能。
五、混合信号电路仿真Simetrix还具备混合信号仿真的能力，可以同时处理模拟和数字信号。
这对于混合信号电路的设计和分析非常重要，有助于发现数字和模拟之间的相互影响，优化整个电路的性能。
六、系统级设计与验证Simetrix提供了强大的系统级设计与验证功能，使得工程师能够在整个系统级别上进行仿真和验证。
SIMPLIS应用讨论
VBAT ESR=1m 12
DCR=5m ILOUT LOUT
1.2u ICOUTX
ICOUTY
2x COUTX 1.8m ESR=8m
1x COUTY 10u ESR=10u
VOUT ILOAD
100m RLOAD
7.32k RFB
301
C1
R1
2.2n
14.7k
RFT
VAC
INOUT BODE
VOUT / V
扰动源应放置在误差放大器输出端与PWM
比较器输入端之间。但是大多数芯片生成厂
商通常不会为PWM比较器输入端专门引出
一个管脚，因此在实际测量中，我们通常在
输出反馈端注入扰动信号，这种方法虽然不
如前者精确，但引起的误差非常小，可以忽
略。如图 2 所示，我们同样将AC源放置在反
馈端并调入POP＋AC分析，得到图 5（a）所
50
40
C2-P / V
30
20
10
00
Байду номын сангаас
1
2
3
4
5
6
7
8
9
time/mSecs
1mSecs/div
(b) 输出电压启动过程仿真
图 3 以一个电压控制型，输入 12V，输 出 1.5V/15A 的同步整流 BUCK 电路为例。 图中 U1 为开关控制模块。DRV 为内置 LDO
(b)实验波形
前面已经介绍过，SIMPLIS环境下的开 关电源小信号分析不需要建立平均模型。只 需在电路中合适的地方注入扰动信号即可。 理论上，要得到精确的环路响应波特图，AC
A novel simulation software for switching circuit – SIMetrix/SIMPLIS
SimetrixSimplis仿真基础
SimetrixSimplis仿真基础Simetrix/Simplis仿真基础近4年开发电源的过程，在使⽤仿真软件的过程中，对仿真渐渐有了个了解，仿真不能代替实验。
仿真软件显⽰电路不能⼯作，⽽实际确能⼯作，仿真不收敛，⽽实际电路永远不会不收敛。
但是仿真软件可以测试未知电路，可以验证⾃⼰的想法，甚⾄⼤⼤缩短开发过程，在你仿真的过程中，也可以更深⼊的理解开关电源的拓扑结构，控制模式等，假如你要实验⼀个电路，发现库⾥没有现成的IC,在⾃⼰搭建IC之后，你对整个IC具体是如何运作的必定了解的⾮常清楚。
如果你的模型⾜够精确，你可以得到和实验室⾮常接近的结果。
如果你的电路是错误的，你也不⽤担⼼“炸机”的危险。
Simetrix/Simplis是我个⼈⽐较喜欢⽤的⼀款仿真软件，相对与功能强⼤的SABER, Simetrix/Simplis具有操作简单，容易上⼿，速度快等特点，⽤来实验开关电源的各个功能电路⾮常不错，精通之后，也能进⾏更复杂的仿真实验，⽐如开关电源的损耗分析，环路分析，⼤信号分析，IC设计等。
“只要你能想到的，你就可以⽤电路实现！”虽然这⼏年⼀直在接触这款软件，但离“精通”还相差很远，但我想利⽤它简单易学的特点，让更多的⼈了解使⽤它，对实际开发有所帮助。
并希望引出⽟来，使⼤家共同提⾼。
我打算先说⼀下软件操作过程，再举⼏个简单的实例，供⼤家参考。
由于⽔平有些，只能说这些基础的东西。
先说⼀下⽬录1.基础操作：放置元件2.导⼊PSPICE模型3.瞬态分析，DC分析，AC分析，参数扫描4.⾃建⼦电路，元件库5.⽤SIMETRIX仿真开环BUCK。
6.⽤SIMPLIS 仿真BUCK电路：POP分析，AC分析。
7.两个简单的实例：桥式整流带恒功率负载—表达式的应⽤填⾕PFC PF值计算-波形的分析和处理更深⼊⼀点的实例如电流模式反激电路。
准谐振反激电路。
单极反激PFC电路。
LLC电路等。
做好后会和⼤家分享。
1.放置元件。
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SIMetrix 在“开关电源及其软开关技术”教学中的应用为了完善专业的知识结构、配合学校培养应用型人才的办学思路，华南理工大学广州学院电气工程学院为本科生开设了“开关电源及其软开关技术”这门课程。
该课程是“电力电子技术” 的后续课程，系统地介绍了开关电源电路的结构组成、工作原理、设计方法和开发过程，其综合性、工程性和实用性很强。
目前，课程在教学中存在的主要问题：第一，虽然在课堂教学中使用了多媒体课件，但依然需要花费大量精力对电路工作原理及其波形进行描述和分析，学生仅凭听讲还是很难深入理解。
第二，在本科生中开设该课程的高校较少，在市场上很难找到针对该课程的实验装置，学生学习的理论知识得不到很好的验证。
第三，开关电源的硬件开发是一项知识面要求宽、难度大又危险的复杂技术工作，受时间、空间、物质条件等因素限制，在这方面不能做过多要求，因此学生动手能力得不到真正的锻炼。
为了弥补以上不足，本文提出在课程教学中引入SIMetrix 仿真工具。
借助该仿真软件，学生更容易理解理论知识，还可以在课堂外对所学的知识加以验证以及进行一些设计应用，从而激发学习的兴趣并增强实践能力。
一、SIMetrix 仿真软件介绍特点一：包含丰富的器件模型。
模型库不仅包含了理想的电路元件，同时还提供了比较通用的、常见的半导体器件和各类应用广泛的集成电路控制芯片，在此基础上足以构建完整的开关电源系统。
特点二：先进的测量功能。
波形可通过选择检测器然后点击原理图生成，或在原理图上放入固定的检测器生成，可在仿真后甚至仿真时查看波形，非常方便。
特点三：强大的波形处理功能。
为波形分析提供RMS、frequency、-3dB、FFT等40多种函数，选择这些函数可获得计算结果并显示在波形旁边。
特点四：具有多种分析功能。
包括瞬态分析、交流分析、直流分析、噪声分析、传输函数分析等，每种分析功能下又提供多种扫描模式，如频率扫描、器件扫描、参数扫描、模型参数扫描、温度扫描、蒙特卡罗扫描等等。
此外，SIMetrix 仿真软件的仿真结果与实际非常接近，用户图形界面友好，仿真直观，使用者容易掌握。
二、基于UC3842的反激电路仿真实例分析反激变换器具有高可靠性、高效率、电路拓扑简洁、输入输出电气隔离、升/ 降压范围宽、易于多路输出等优点，是小功率开关电源的理想电路拓扑。
UC3842是SIMetrix仿真工具模型库自带的集成芯片，其外围器件少、性能良好、价格低廉。
综上所述，以UC3842空制的反激电源为仿真实例，电路简单且具有代表性，满足初学者的基本学习要求，具体的仿真电路如图1 所示1. 仿真电路原理（1）主电路原理。
交流输入电压经D1-D4 组成的桥式整流及电解电容C1滤波后变成脉动直流电压。
该直流电压由功率开关管Q1以很高的工作频率通断，将直流电变换成高频脉冲施加在变压器TX1 的初级绕组上，然后由次级绕组输出。
当开关管Q1导通时，变压器初级绕组有电流通过并且线性增加，施加在初级绕组上的电压为上正下负，使次级绕组产生下正上负的感应电动势，二极管D5承受反向偏压截止，次级绕组电流为零，变压器储能，这时负载由电容C2放电提供能量。
当开关管Q1关断时，初级绕组的磁通量减小，为了维持电流不变而产生下正上负的感应电动势，次级绕组变成上正下负，D5导通，存储在变压器中的能量给C2充电并向负载供电。
辅助绕组工作过程与次级绕组相同，一方面经过D6整流、C3滤波后为UC3842供电，另一方面经D7整流、C4滤波后为其提供反馈信号。
由于反激变换器不可以空载，所以辅助绕组接假负载R3。
最后，在次级绕组和辅助绕组对应输出稳定的12V和15V直流电压。
（2）控制电路原理。
[3] 交流输入经过整流滤波得到直流电压，通过电阻R1降压后给电容C3充电，当Vp端电压达到启动电压门槛值16V时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由Vout 端输出推动开关管Q1工作。
芯片启动后，工作电压由辅助绕组提供。
同时，辅助绕组的输出经过R8和R9分压反馈到Vfb端。
当电源电压或负载变化引起输出电压变低时，Vfb 端的反馈电压减小，UC3842输出的PWM波的占空比增加，开关管Q1的导通时间变长，输出电压升高；反之，当输出电压升高时，占空比减小，Q1的导通时间变短，输出电压降低，从而使输出电压保持恒定，实现稳压。
电阻R4用于电流检测，将初级绕组的电流转换为电压信号送入UC3842的Sense端，形成电流反馈。
当由于某种原因产生过流时，开关管Q1的漏极电流将大大增加，电阻R4两端的电压上升，Se nse端的电压也上升，当该端的电压超过正常值达到1V 时，Vout端无输出，Q1截止，从而保护电路。
Ref端和Osc端外接定时电阻R6和定时电容C6,确定工作频率。
Vfb端与Comp端之间接R7和C7补偿电路，用于改善增益和频率特性。
R5和C5构成RC滤波电路，肖吗弱电流检测信号中的尖峰脉冲干扰，保证电源正常工作。
2. 仿真电路参数设计本仿真电路的主要技术指标：输入电压Vin：220（1±10%）VAC输出电压Vo：12V,输出电流Io : 2.5A;辅助绕组的输出电压VF：15V，开关频率fs : 100kHz；效率n : 80%对应图1 的仿真电路，完成所有元件参数的计算和电路的设计。
（1 ）主电路设计和参数计算。
根据文献[4] 和[5] ，已知交流输入电压的范围，可以计算出经过整流滤波电路输出的直流电压范围是238V〜342V,然后计算最大占空比为0.37，由此可得高频变压器的次级绕组和初级绕组的变比为0.09 。
又根据辅助绕组与次级绕组的电压、变比的关系，可计算得辅助绕组与初级绕组的变比为0.11 。
由前面的计算值结合电源的功率、效率参数，分别得到初级绕组电流峰值为0.67A，电感值为1.3mH。
开关管Q1工作于最大输入电压342V的同时还承受了高频变压器的反向电动势，一般为135V，因此Q1的最大漏极电压约500V，最大漏极电流由上可知为0 . 6 7A 。
由文献[5] 和[6] 可计算，输入整流桥二极管D1-D4的额定电压应大于427V,额定电流有效值应大于0.76A，输出整流二极管D5的最大反向峰值电压为42.8V，同理可得D6 D7的最大反向峰值电压为53.5V。
根据文献⑺，输入滤波电容C1的经验值可用输出功率值瓦特数乘以1uF计算，约等30uF。
输出滤波电容C2经计算应大于185uF，为了使滤波效果更好，在此取470uF，同理，C3和C4分别取1uF、10uF。
假负载R3的功率按额定功率的5%来设计，其值为150Q o(2)控制电路设计和参数计算。
[7 ，8] 已知开关频率100kHz，通过UC3842的工作频率计算公式：f=1.72/ (RTX CT)，可选取定时电阻R6=15kQ，并计算定时电容C6=1 nF。
电流检测电阻R4=1/Ipk ，其中Ipk 为初级绕组电流的峰值，由上可知是0.67A，因此R4=1.5Q °反馈电路的分压电阻R8和R9可通过公式VFX R8/ (R8+R9 =2.5V 确定，选取R8=20kQ , R9=4kQ ° UC3842 的启动电流在lmA左右，考虑到启动时间及R1上消耗的功率，实际设计中R1取30kQ O R5和C5取典型值，分别为1kQ、470pF° R7和C7的值以电源的闭环传递函数经过补偿后，截止频率位于工作频率的1/5 处并且相位裕量约60°为宜，在此分别取15kQ 、1nF3. 仿真电路搭建步骤根据以上计算结果，仿真模型的搭建过程及各种参数设置如下：(1)点击Place \ Passives，选择理想变压器(IdealTransformers )和电路全部的电阻( Resistor[Box Shape] )、电容( Capacitor )。
变压器的初、次级绕组数分别选择 1 和2，定义次级绕组、辅助绕组与初级绕组的比值分别为0.09 和0.11 ，设置初级绕组的电感值为 1.3mH,其他参数采用默认值。
电阻、电容值可根据前面的计算结果设置。
(2)点击Place \From Model library ，在NMO中，为功率开关管Q1选择高频特性较好的MOSt IRF840，其电压、电流定额为500V/8A。
在Diode中，为输入整流桥二极管D1-D4选择快恢复二极管BY233-600，其电压、电流定额为600V/10A;为输出整流二极管D5选择快恢复二极管mur110,其电压、电流定额为100V/1A;为D6和D7选择快速开关二极管D1N4148其电压、电流定额为75V/150mA 在PSU Controllers 中，选择UC3842(3)点击Place \Source，选择多功能电源(Universal Source)，设置波形为正弦波，频率50Hz,峰峰值为622V,其他参数采用默认值。
( 4)点击Simulator \Choose Analysis ，选择暂态分析(Transient )仿真模式，设置停止时间为20ms,其他参数采用默认值。
三、仿真结果分析在额定交流输入220V/50HZ、满载的情况下，得到仿真波形如图2所示。
6个波形自上而下分别为PWM控制信号、初级绕组电压、直流输出电压、开关管电压、初级绕组电流和次级绕组电流。
由波形可知，PWM控制信号的频率约95kHz，占空比为0.32 , 初级绕组电压范围为-145V 〜297V,开关管承受最大电压445V, 直流输出电压12V,纹波电压约25mV 初、次级绕组电流峰值分别为747mA和8.2A。
另外从初、次级绕组电流的关系可知，电源工作在不连续模式。
结果表明，本仿真电路参数设计合理，器件选择满足要求，仿真结果与理论基本一致。
四、结论通过以上简单的仿真实例分析可知，SIMetrix 仿真开关电源方便、简单、快捷且仿真模型和与电源实物非常接近。
教师在课堂讲授的过程中演示仿真，可使讲解变得生动、形象、直观。
与实验相比，仿真不受时间、空间、物质条件限制的同时也更安全，教师应鼓励学生在课后使用，不仅加深对原理知识的掌握，锻炼了实践动手能力，还可以提高他们学习的兴趣和积极性，培养创造能力。
因此，SIMetrix 仿真软件对该课程教学具有很好的应用价值。