SIMetrix在“开关电源及其软开关技术”教学中的应用
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。
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。
SIMetrix在“开关电源及其软开关技术”教学中的应用-最新教育资料

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。
软开关在开关电源中的应用研究

软开关在开关电源中的应用研究作者:宋臻达来源:《科技资讯》2016年第35期摘要:软开关技术是一种新型技术,在各类领域都有广泛的应用,并不断朝着小型化、轻量化的方向发展。
开关电源的发展不仅进一步减小系统的体积,增大了开关的性价比与功率密度,还提升了开关的瞬时相应速度,抑制来电源音频噪声,成为下一阶段的一个发展趋势,在各个领域中都有着广泛的应用。
该文主要针对软开关技术在开关电源中的应用进行分析。
关键词:软开关开关电源应用中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)12(b)-0047-02当今,随着科技的不断发展、进步,开关电源也得到了不断的发展和创新。
在开关电源技术发展中,小型化、轻量化的装置已经得到了应用,这是发展的一个方向和潮流。
另外,开关电源也对效率和电磁兼容性有了更高要求。
推广软开关技术,可以有效解决开关噪声问题以及电路中的开关损耗问题,提高开关频率。
1 软开关技术概述软开关技术指的是在电压为零的时候,开关管导通,电流为零的时候,开关管关闭。
软开关技术对于创新开关功能非常有效,且更加具备节能和环保性,将“人”的因素融入其中。
硬开关的开通和关断过程伴随着电压和电流的剧烈变化,产生较大的开关损耗和开关噪声。
而软开关在电路中增加了小电感、电容等谐振元件,在开关过程前后引入谐振,使开关条件得以改善。
降低开关损耗和开关噪声,软开关有时也被称为谐振开关。
2 软开关电路分类2.1 准谐振开关电路这准谐振开关电路是指在零电压情况下导通,在零电流的情况下关闭。
这种电路简称为QRC。
这种电路的输出电压和频率成正比关系,而和占空比没有必然联系,因此,QRC也属于变频电源。
与PWM进行比较,该种电路在控制上更为复杂,然而耗损为零,效率非常高,在各个领域得到了应用。
2.2 ZVS—PWM开关电路这种电路有很多的优点。
第一,消耗的功率低,而且效率非常高;第二,工作频率非常高。
但是,当关断主开关的时候,其电压比输入电压多一倍,这种电压会对开关电路的运行产生不利影响。
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。
开关电源中软开关技术的应用分析

开关电源中软开关技术的应用分析发表时间:2018-07-18T16:07:04.763Z 来源:《科技中国》2018年1期作者:严骅[导读] 摘要:软开关技术是目前开关电源领域中的研究重点,软开关技术的诞生进一步推动了通信电源领域的发展,并在生活、生产实践中得到了广泛的应用,让人们享受到了更加便捷的生产和生活方式。
本文针对开关电源中软开关技术的概念进行解读,并针对其具体的应用展开分析。
摘要:软开关技术是目前开关电源领域中的研究重点,软开关技术的诞生进一步推动了通信电源领域的发展,并在生活、生产实践中得到了广泛的应用,让人们享受到了更加便捷的生产和生活方式。
本文针对开关电源中软开关技术的概念进行解读,并针对其具体的应用展开分析。
关键词:开关电源;软开关技术;应用科学技术的发展也带动了开关电源技术的革新,目前,越来越多的人倾向体积小,轻便的开关电源,这是开关电源的一个发展趋势。
软开关技术就是在这样的背景下的发展起来的,它符合现代人要求开关电源体积小,质量轻的特点,是一种新型的技术,已经广泛的应用于的各个领域。
同时软开关技术还提升了开关电源的质量和使用效率。
一、软开关电源的概述软开关技术是一种新型的电源技术,它更加符合环保和节能的理念,是开关电源的一次创新。
软开关技术的工作原理其实比较简单,就是在电压为零的时候,开关管是通着的,当电流为零的时候,开关管是关闭的,这样就可以有效的保护开关,避免在多次的开关中,因为电流及电压的变化而造成损害。
同时,软开关的电路结构也发生了改变,增加了小电感、电容等原件,可以有效的降低开关损耗和噪音,让开关的工作环境更加安全。
在传统的通信电源中,常常会出现空开跳开、模块不均流、保险管断开、防雷器故障、整流模块退出的问题,而软开关技术的应用则有效解决了这一问题。
与传统的开关相比,软开关设备体型小,在以往的通信电源中,电容、滤波电感、变压器的重量与体积占据着交稿的比例,降低了电路效率,容易引发电磁干扰问题,而软开关的体积小,就很好的解决了上述难题。
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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, S I Me t r i x 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。
I 习 吨 力毅
DOI 编码 : 1 0 . 3 9 6 9 0 . i s s n . 1 0 0 7 — 0 0 7 9 . 2 0 1 3 . 2 8 . 0 3 7
2 0 1 3 年第2 8 期
S I Me t r i x , E“ 开关电源及其软开关技术” 教学中的应用
张冬梅
开 关 电源 系 统 。
关管Ql 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T X 1 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
摘 要 :“ 开关电源及 其软 开关技 术” 是一 门综合 性 、 工程性 和 实用性 很 强的课 程。 针 对课 程教 学 中 存在 的主要 问题 , 提 出引入
S I Me t r i x 仿真 工具 , 以 基 于UC3 8 4 2 的反 激 电路 为仿 真 实例 介 绍仿 真 软件 的应 用并 给 出仿真 结 果 。 通 过 分 析 可知 。 S I Me t r i x 仿真 特别 适
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
1 . 仿真 电路 原 理
图 1 仿 真 电路 图
( 1 ) 主电路原理 。 交 流 输 入 电 压 经 D1 一 D 4 组 成 的 桥 式 整 流
及电解 电容 c 1 滤 波后变成脉动直流 电压 。 该 直流电压由功率开
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
级仿真 工具 , 是 由美 国T r a n s i m公司开发 的软件 包 , 具 有优 秀的
收敛性 能和仿真速 度 , 小 信号分析方 面独具优 势, 非常适 合于
开关电源产 品的验证 、 分析、 设 计和开发。 其 内部提供了两种仿
真模式— — s I M e t r i x 和S I M P L I S , 其 中S I M e t r i x 包含了一 个增强型
S P I C E 仿真器 、 原理 图编辑器和波形显示器 , 与其它通用仿真软
件相比, S I Me t r i x 具 有以下特 : 口 ’ 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
合 于开关电源的验证 、 分析、 设计和开发 , 对该课程教学具有很好的应用价值。
关键词: 开关 电源及 其 软 开 关技 术 ; S I Me t r i x 仿真: UC3 8 4 2 : 反 激 电路
作者简介: 张冬梅 ( 1 9 8 3 - ) , 女, 广东湛江人 , 华南理工大学广州学院电气工程学院, 讲 师。( 广东 广州 I 5 1 0 8 0 0 ) 中图分类号 : G6 4 2 . 0 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 7 — 0 0 7 9 ( 2 0 1 3 ) 2 8 — 0 0 8 0 — 0 2
二、 基于U C3 8 4 2 的 反激 电路 仿 真 实例 分 析
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
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
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 。
发学 习的兴趣 并增强 实践能力。
一
、
S I Me t r i x 仿 真 软 件 介 绍
S I Me t r i x / S I MP L I S 是 一款 用于优化设计 电力 电子电路 的高
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S I Me t r i x 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
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
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 。 UC 3 8 4 2 是S I Me t r i x 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U C 3 8 4 2 控制 的反激 电源为仿真实例 , 电路简单且具