电力电子的常用仿真软件
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。
随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。
既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。
下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。
(1) Multisim在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。
它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。
它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。
在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。
同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
（2）TinaTina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。
在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。
(3) ProteusProteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件，它不仅含有大量的基于真实环境的元器件，支持众多主流的单片机型号及通用外设模型，还提供最优秀的实时显示效果，它的动态仿真是基于帧和动画的，因此提供更好的视觉效果。
几种电源的仿真软件
几种电源仿真软件介绍（转摘）IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件，是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。
ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。
ICAP/4的工作流程是：首先进入SpiceNet绘制电路图，并生成相应的Netlist文件，然后执行IsSpice仿真软件模块，在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型，仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。
SpiceNet是电路原理图绘制模块，主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。
SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容，其输出文档格式适用于Mentor、OrCAD和Protel系统。
ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型，以ASCⅡ格式保存，用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。
同时，ICAP/4系统还提供了100多个通用模型，输入相应的元件参数后即可直接调用。
另外，用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。
InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件，其主要特点包括：（1）瞬态波形显示；（2）电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示；（3）采用ICL交互式编程语言控制仿真过程；（4）可进行成组参数扫描；（5）可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析；（6）可测量电路参数临界值。
IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能，能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。
主要能够实现：（1）显示各种分析类型的仿真波形；（2）波形分析参数包括：有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值；（3）允许同时显示和分析大量波形；（4）可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算。
六款主流电子电路仿真软件优缺点比较
六款主流电子电路仿真软件优缺点比较随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。
既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。
本文主要针对Multisim、Tina、Proteus、Cadence、Matlab仿真工具包Simulink及Altium Designer等这六款软件的优缺点做了对比分析，具体的跟随小编一起来了解一下。
（1）Multisim在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。
它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。
它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。
在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。
同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
（2）TinaTina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。
在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。
（3）ProteusProteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件，它不仅含有大量的基于真实环境的元器件，支持众多主流的单片机型号及通用外设模型，还提供最优秀的实时显示效果，它的动态仿真是基于帧和动画的，因此提供更好的视觉效果。
Proteus支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、A VR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试。
全球最专业的电力电子系统模拟工具PLECS
全球最专业的电力电子系统模拟工具PLECS瑞士PLEXIM GmbH公司开发的系统级电力电子仿真软件PLECS，目前在欧美使用的非常流行。
PLECS是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件，尤其适用于电力电子和传动系统。
不管在是工业领域中的开发者或是学术研究者，PLECS能够加速您对电气系统的设计和分析，大大缩短产品研发周期，提高科研效率。
PLECS以其准确快速的性能、友好的操作界面和诸多有意义的波形分析工具等众多优势，成为当今电力电子工程师追捧的一款仿真软件，被誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真软件”。
PLEXIM GmbH公司打破了传统意义上的软件开发战略，八年来，该公司采集全球超过40多个国家的PLECS用户的反馈，对PLECS进行定期升级，更多符合电力电子研发工作人员使用的新功能，使得PLECS越来越多的受到使用者的青睐。
一、PLECS产品组成如今的PLECS，已经拥有PLECS Blockset（嵌套版本）(PLECS作为在MATLAB®/Simulink®运行环境下的一款高速电力电子电路仿真工具) 和PLECS Standalone版本（独立版本）两个版本。
版本也由2002年的1.0.1升级至如今的3.1.8。
1、PLECS Blockset (MATLAB/Simulink嵌套版)PLECS嵌套版是基于PLECS以MATLAB/Simulink为运行环境，作为Simulink的工具箱，和Simulnk下的其他模块并列存在，实现无缝兼容。
熟悉Simulink的用户，会很轻松的掌握PLECS软件的编辑原理。
PLECS是特别为电力电子系统的仿真而开发的，当仿真既含有电路部分又含有复杂的控制方案的系统时，它同样是一个非常有效实用的工具。
PLECS与MATLAB/Simulink的结合使用，既有效利用了MATLAB在系统级仿真时控制策略实现较为方便准确的优点，同时弥补了其在电力电子器件级仿真时模型不够精确，元件库不够丰富的缺点，大大的提高了Simulink的模拟仿真性能。
全球最专业的电力电子系统模拟工具PLECS
全球最专业的电力电子系统模拟工具PLECS瑞士PLEXIM GmbH公司开发的系统级电力电子仿真软件PLECS，目前在欧美使用的非常流行。
PLECS是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件，尤其适用于电力电子和传动系统。
不管在是工业领域中的开发者或是学术研究者，PLECS能够加速您对电气系统的设计和分析，大大缩短产品研发周期，提高科研效率。
PLECS以其准确快速的性能、友好的操作界面和诸多有意义的波形分析工具等众多优势，成为当今电力电子工程师追捧的一款仿真软件，被誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真软件”。
PLEXIM GmbH公司打破了传统意义上的软件开发战略，八年来，该公司采集全球超过40多个国家的PLECS用户的反馈，对PLECS进行定期升级，更多符合电力电子研发工作人员使用的新功能，使得PLECS越来越多的受到使用者的青睐。
一、PLECS产品组成如今的PLECS，已经拥有PLECS Blockset（嵌套版本）(PLECS作为在MATLAB®/Simulink®运行环境下的一款高速电力电子电路仿真工具) 和PLECS Standalone版本（独立版本）两个版本。
版本也由2002年的1.0.1升级至如今的3.1.8。
1、PLECS Blockset (MATLAB/Simulink嵌套版)PLECS嵌套版是基于PLECS以MATLAB/Simulink为运行环境，作为Simulink的工具箱，和Simulnk下的其他模块并列存在，实现无缝兼容。
熟悉Simulink的用户，会很轻松的掌握PLECS软件的编辑原理。
PLECS是特别为电力电子系统的仿真而开发的，当仿真既含有电路部分又含有复杂的控制方案的系统时，它同样是一个非常有效实用的工具。
PLECS与MATLAB/Simulink的结合使用，既有效利用了MATLAB在系统级仿真时控制策略实现较为方便准确的优点，同时弥补了其在电力电子器件级仿真时模型不够精确，元件库不够丰富的缺点，大大的提高了Simulink的模拟仿真性能。
几种电源仿真软件介绍
几种电源仿真软件介绍（转摘）IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件，是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。
ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。
ICAP/4的工作流程是：首先进入SpiceNet绘制电路图，并生成相应的Netlist文件，然后执行IsSpice仿真软件模块，在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型，仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。
SpiceNet是电路原理图绘制模块，主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。
SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容，其输出文档格式适用于Mentor、OrCAD和Protel系统。
ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型，以ASCⅡ格式保存，用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。
同时，ICAP/4系统还提供了100多个通用模型，输入相应的元件参数后即可直接调用。
另外，用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。
InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件，其主要特点包括：（1）瞬态波形显示；（2）电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示；（3）采用ICL交互式编程语言控制仿真过程；（4）可进行成组参数扫描；（5）可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析；（6）可测量电路参数临界值。
IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能，能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。
主要能够实现：（1）显示各种分析类型的仿真波形；（2）波形分析参数包括：有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值；（3）允许同时显示和分析大量波形；（4）可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算。
电力系统仿真软件介绍
电力系统仿真软件的分类较为复杂，按照不同标准可分为：实时与非实时，短时与长时间等不同种类，而各个仿真软件在功能上都具有综合性，只是侧重点有所不同，在报告的最后有各类仿真软件功能的比较，以下为较著名的仿真软件的介绍。
1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。
使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。
PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。
EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。
PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。
2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。
其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。
模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。
LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。
IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。
TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。
DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。
LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。
PSIM仿真软件使用说明
PSIM仿真软件使用说明PSIM仿真软件使用说明1、引言本文档详细介绍了PSIM仿真软件的使用方法和功能。
PSIM是一款专业的电力电子仿真软件，适用于电力系统、电力电子设备以及其他相关领域。
通过本文档，您将能够了解到PSIM的基本操作步骤，以及如何使用各种功能进行电力电子系统的仿真设计和分析。
2、系统要求在开始使用PSIM之前，请确保您的计算机满足以下最低系统要求：- 操作系统：Windows 7/8/10- 处理器：Intel Core i5或更高- 内存.8GB或更多- 硬盘空间：至少500MB- 显示器分辨率.1920 x 10803、安装PSIM在使用PSIM之前，需要先安装软件。
按照以下步骤进行安装：1) 按照提供的安装程序双击运行。
2) 阅读并同意软件许可协议。
3) 选择安装位置，并“安装”按钮。
4) 等待安装过程完成。
5) 启动PSIM。
4、软件界面介绍PSIM的主要界面由以下几个部分组成：- 菜单栏：包含各种工具和选项供用户操作。
- 工具栏：常用工具的快捷方式按钮。
- 仿真器区域：用于设置仿真器参数和运行仿真。
5、仿真设计PSIM提供了丰富的电力电子器件库和模型，方便用户进行仿真设计和验证。
以下是进行仿真设计的基本步骤：1) 在器件库中选择所需的器件，如开关器件、控制器等。
2) 将所选器件拖放到仿真器区域。
3) 连接器件之间的电路元件，建立系统拓扑结构。
4) 设置器件和电路的参数。
5) 编写控制算法。
6) 运行仿真并分析仿真结果。
6、分析和优化在仿真运行完成后，PSIM提供了各种分析和优化工具，以帮助用户评估系统性能并进行优化。
以下是一些常见的分析和优化工具：- 波形绘制：绘制仿真结果的波形图。
- 参数优化：根据仿真结果，通过调整系统参数来优化性能。
- 频域分析：对仿真结果进行频谱分析，用于研究系统的频率响应。
- 敏感度分析：用于评估系统对参数变化的敏感性。
- 稳定性分析：评估系统的稳定性。
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目前常用的电力电子模拟电路仿真软件大体可以分为以下几 类，一类是利用包括有详细器件模型的通用电路仿真软件如 SPICE，SABER进行电力电子电路仿真；另一类是在现有的专 用仿真软件如电力系统仿真软件EMTP中加入以理想开关为模 型的电力电子器件模型，从而将仿真领域扩展到包括电力电子 装置的系统分析中。还有一类是对电子电路某些方面，如热学， 电磁兼容等，的特性进行分析的软件用于电力电子电路的设计 以提高产品的可靠性。
1998年OrCAD公司并购了MicroSim公司，经过重新集成的OrCAD/PSPICE软件的 环境如图1所示，主要包括作为前处理的OrCAD Capture组件，用于电路原理图设计， 仿真参数设置以及产生电网络连接表（Netlist）；仿真器OrCAD Pspice随后根据上述 网络连接表对电路进行仿真。一旦设计的原理图通过验证，就可以进入后续的Layout Plus程序进行印刷电路板版图的设计，或进入Express进行可编程逻辑元件（PLD）的 设计。现在该公司又被Cadence公司并购，所推出的9.2版即是该公司命名并进行了重 新组合。
ORCAD/PSPICE简介
1.3.1 历史和基本特点
OrCAD是美国OrCAD Systems 公司于上个世纪80年代推出的通用逻辑电路设计软 件包，它包括电路原理图设计组件ORCAD/SDT（Schematic Design Tool），逻辑电 路仿真组件ORCAD/VST（Verification and Simulation Tools），可编程逻辑电路设计 组件ORCAD/PLD（Programmable Logic Device），和印刷电路板版图设计组件 ORCAD/PCB（Printed Circuit Board）。设计人员可以首先借助SDT对电路原理图进 行设计，并经过后处理生成相应的电路连接网表文件；该文件随后作为VST的输入， 在用户设置的输入信号作用下，根据电路的结构拓扑关系和各单元的功能和延迟特性 ，进行仿真，通过分析电路中各节点的逻辑状态变化来确定所设计的电路是否满足预 定的要求；在电路设计完成后，即可直接调用PCB组件根据设计好的电路原理图进行 印制版图的设计，从而完成逻辑电路计算机辅助设计的全过程。
以下我们将对国内电力电子领域中常用的几种仿真软件的历 史，其性能特点，和在电力电子电路的仿真中适用程度进行简 单的介绍。
为了便于对不同仿真软件在对电力电子电路进行时域仿真时的
特点进行比较，采用一个如下图所示的零电流准谐振变流器进 行研究。其中开关频率为1MH，占空比为0.3，电路中续流二极 管和功率MOS管分别用PSPICE的内建的D1N4148和IRF150详 细模型描述。电路中Cr和Lr分别为谐振电容和电感，电流源则 用来模拟输出滤波电路和负载电阻。
PSPICE A/D简介
PSPICE采用的是所谓非程序化语言，即它不包括任何赋值和IF…THEN…ELSE 结构的语句。因此不可以由用户自定义函数，而需采用其中已有模型生 成新器件。即不是开放型的软件。 它通过绘制原理图，经由图形编辑器生成的网络结构表（NET LIST）作为 程序输入。所生成的表中包括了器件，相互之间的连接和其参数。 结构上它采用了一系列扩展函数： 时域：
表达式中可以包括常数，参数，数学函数（如LOG，EXP，TRIG等）和 节点电压，电流；以及运行时间（TIME）VALUE{sin(twopi*fc*Time)}
表函数，即可以采用插值方法：TABLE {1＋V（4）}，（0 0）（0.1 0.2）
频域： LAPLACE 变换，其中可以包括常数，参数，数学函数等 LAPLACE {V(5)+V(6)} {1/(1+t1*S)} 表函数： FREQ {V(7)} (0 0 0) (5k 0 -5760)
{Lvar}
1k
V+
PARAM ET ERS: LVAR = 5mh
器件选择
SPICE（Simulation Program with IC Emphasis）是一种通用的电子电路仿真软件 包。1972年由美国加州大学伯克莱分校计算机辅助集成电路设计小组开发的，主要用 于大规律集成电路的计算机辅助设计，是得到最为广泛应用的一个电子电路设计软件 。它利用设计人员易于掌握和应用的硬件描述语言（VHDL）来对电路的结构，参数 以及希望分析的电路特性进行描述，其后根据用户设置的条件的电路进行仿真，并根 据计算结果验证所设计电路的可行性。PSPICE则是由美国MicroSim公司于1984年在 2G版本基础上加以改进以适合PC机使用的SPICE版本，该软件在PSPICE6.0及以后 的版本由于采用了图形界面，更进一步方便了用户的使用。
分析种类：交流，直流，参数扫描，优化，蒙特卡洛等多种分析。
原理图设计视窗(CAPTURE)
项目管理视窗(PROJECT MANAGER): 设计资源文件夹:
DRC设：de计sign r文ules件chec夹k (DSN): 原理图文件夹,原理图页面 (点击即可进入原理图编辑器, 而通过点击器件则可进入器
ORCAD为设计者提供了一个由基于原理图或VHDL文件的电 路设计； FPGA和CPLD综合设计；到数字,模拟,数模混合仿 真；直到印刷板设计的整体解决方法。 上面所示为软件包的主要模块： CIS－－器件信息系统（COMPONENT INFORMATION SYSTEM） PSPICE AD－－图形编辑器 MODEL EDITOR－－模型编辑器 OPTIMIZER－－优化器 STIMULUSEDITOR－－信号源编辑器
件编辑器) 设计存储文件夹:器件清单 库文件夹: 设计中所用器件所属库
输出文件夹: 设计规则检查(DRC), 网络连接表生成(NETLIST) 翻译器: PSPI50V
+
Vs M1
Vg
-
+-
IRF150
V+ V-
D1
D1N4002 C1
L1
100uF R1