本文關(guān)鍵詞：電力電子電路仿真軟件綜述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文在介紹設(shè)計(jì)電 氣工程電路和系統(tǒng)的有效手段——仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上, 介紹幾 款在當(dāng)前業(yè)界流行的幾種電力電子仿真軟件 , 并對(duì)比分析各仿 真軟件的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用情況。

S muai n T c n q e i lt e h iu o

l真1術(shù)仿1技1l 另外，在磁性元件的模型方面 P pc也有待加強(qiáng)。 Si e

析在面包板實(shí)驗(yàn)中是無(wú)法模擬進(jìn)行的，之，真軟件是在加仿計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，以有使用方便、單的優(yōu)點(diǎn)。所簡(jiǎn) 電力電子學(xué)科近年發(fā)展形成了能源電子學(xué)科。所謂能源電

32 Sbr . a e仿真軟件 Sbr ae是美國(guó) An lg a y公司開(kāi)發(fā)、 o現(xiàn)由 S n p y公司經(jīng)營(yíng)的 y o ss系統(tǒng)仿真軟件，被譽(yù)為全球最先進(jìn)的系統(tǒng)仿真軟件，也是唯一的

子學(xué)科，除電力電子學(xué)科內(nèi)容外，還應(yīng)考慮材料、環(huán)境、可靠性、 管理等方面的問(wèn)題，才能解決好能源轉(zhuǎn)換問(wèn)題[。由此可見(jiàn)， 3]如此復(fù)雜的系統(tǒng)工程，只有充分利用計(jì)算機(jī)處理綜合信息才能迅 速得到成效。仿真的必要性、有效性可見(jiàn)一斑。

多技術(shù)、多領(lǐng)域的系統(tǒng)仿真產(chǎn)品，已成為混合信號(hào)、現(xiàn)混合技術(shù) 設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工具的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，可用于電子、電力電子、電一體機(jī)化、機(jī)械、電、學(xué)、制等不同類(lèi)型系統(tǒng)構(gòu)成的混合系統(tǒng)仿光光控真，這也是 Sb r a e的最大特點(diǎn)。S br a e作為混合仿真系統(tǒng)，可以兼容模擬、數(shù)字、制量的混合仿真，于在不同層面上分析和解控便

3電力電子電路仿真軟件 3 1 P pc仿真軟件 . S i e P p e由美國(guó) Mi o i公司在 s i G版本的基礎(chǔ)上 Si是 c c s r m pc 2 e升級(jí)并用于 P C機(jī)上的 S i版本，中采用自由格式語(yǔ)言的 pc e其 5 0版本自 2 . 0世紀(jì) 8 0年代以來(lái)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，并且從 6 0版本開(kāi)始引入圖形界面。1 9 . 9 8年著名的 E DA商業(yè)軟件開(kāi)發(fā)商 0R A C D公司與 Mi o i公司正式合并， c s r m自此 Mi - coi公司的 P pc產(chǎn)品正式并入 0R AD公司的商業(yè) E A rs m Si e C D系統(tǒng)中。 現(xiàn)在使用較多的是 P pc .,作于 Wid w環(huán)境

, Si 80工 e no s占用硬盤(pán)空間 6M左右，， 0整個(gè)軟件由原理圖編輯、電路仿真、激勵(lì)編輯、元器件庫(kù)編輯、波形圖等幾個(gè)部分組成，使用時(shí)是一個(gè)整體，

決問(wèn)題，他仿真軟件不具備這樣的功能[。其 1] a e仿真軟件是當(dāng)今世界上功能強(qiáng)大的電力電子仿真軟 Sbr件之一，從幾個(gè)方面對(duì) S br現(xiàn) a e仿真軟件進(jìn)行介紹。 1原理圖輸入和仿真 . a e ec Sbr kt S h是 Sb r原理圖輸入工具，過(guò)它可以直接 ae的通

進(jìn)入 Sb r真引擎。在 S b r k t a e仿 a e ec S h中，用戶能夠創(chuàng)建自己的

原理圖，啟動(dòng) Sb r a e完成各種仿真 (偏置點(diǎn)分析、分析、 I X: AC分析、瞬態(tài)分析、溫度分析、參數(shù)分析、里葉分析、傅蒙特卡羅分析、 噪聲分析、應(yīng)力分析、失真分析等 )可以直接在原理圖上查看仿，真結(jié)果， b rS ec a S e k t h及其仿真功能可以幫助用戶完成混合信 號(hào)、混合技術(shù) (電氣、液壓等)系統(tǒng)的仿真分析。S brS ec a e k th中

但各個(gè)部分都各有各的窗口。與傳統(tǒng)的 s i軟件相比， S i 的原理圖可以輸出成多種標(biāo)準(zhǔn)圖形格式，于報(bào)告、 pc e P pc e用設(shè)計(jì)審閱或在三大方面實(shí)現(xiàn)了重大變革：先，首在對(duì)模擬電路進(jìn)行直流、交流和瞬態(tài)等基本電路特性分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了蒙特卡羅分析、 最壞情況分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)等較為復(fù)雜的電路特性分析；二，第 創(chuàng)建文檔。 2數(shù)據(jù)可視化和分析 .

C s s c p是 Sb r omo o e a e的波形查看和仿真結(jié)果分析工具， S

0多種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量功能，以對(duì)波形進(jìn)行準(zhǔn)確可不但能夠?qū)δM電路進(jìn)行仿真，而且能夠?qū)?shù)字電路、數(shù)�；旌纤臏y(cè)量工具有 5電路進(jìn)行仿真；三，第集成度大大提高，電路圖繪制完成后可直的定量分析。它的專(zhuān)利工具——波形計(jì)算器，以對(duì)波形進(jìn)行可多種數(shù)學(xué)操作。C s sSo e中的圖形也可以輸出成多種標(biāo)準(zhǔn) o mo p c 圖形格式用于文檔。 3模型庫(kù) .

接進(jìn)行電路仿真，并且可以隨時(shí)分析觀察仿真結(jié)果[。 4] P pc Si e的應(yīng)用范圍很廣，電力電子電路的動(dòng)態(tài)仿真僅僅是其應(yīng)用之一。P pc電路元件模型反映實(shí)際型號(hào)元件的特 Si e的

性，通過(guò)對(duì)電路方程運(yùn)算求

解，能夠仿真電路的細(xì)節(jié)，別適合特驗(yàn)電路的測(cè)試結(jié)果相近，在模擬實(shí)際電路的波形方面比較準(zhǔn)確， 對(duì)電路設(shè)計(jì)有著重要指導(dǎo)意義。

a e擁有市場(chǎng)上最大的電氣、 Sbr混合信號(hào)、合技術(shù)模型庫(kù)，混 其元件模型庫(kù)中有 4 0 7 0多種帶具體型號(hào)的器件模型，0 5 0多種通用模型，能夠滿足航空、車(chē)和電源設(shè)計(jì)的需求。S b r汽 a e模型

于對(duì)電力電子電路中開(kāi)關(guān)暫態(tài)過(guò)程的描述。它的仿真波形與試它具有很大的通用模型庫(kù)和較為精確的具體型號(hào)的器件模型，

雖然 P pc Si e應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是也存在著明顯的缺點(diǎn)。 由于 S i軟件原先主要是針對(duì)信息電子電路設(shè)計(jì)而開(kāi)發(fā)的， pc e因 此器件的模型都是針對(duì)小功率電子器件的，于電力電子電路對(duì)

庫(kù)向用戶提供不同層次的模型，支持自上而下或自下而上的系 統(tǒng)仿真方法，這些模型采用最新的硬件描述語(yǔ)言 ( L, HD )最大限度地保證了模型的準(zhǔn)確性，支持模型共享。 4建模 .

中所用的大功率器件存在的高電壓、注入現(xiàn)象不盡適用，時(shí)大有 甚至可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。P pc Si e采用變步長(zhǎng)算法，于周期對(duì)

不同類(lèi)型的設(shè)計(jì)需要不同類(lèi)型的模型， b r a S e提供了完整的建模功能，可以滿足各種仿真與分析的需求。其建模語(yǔ)言主要有 MA T、 S VHD - L AMS F rrn建模工具包括 SaeAMS 5、 ot, a tt-、維的圖表建模工具 TL S b r以對(duì) s ieSmnik模型進(jìn)行模 U, e可 a p、i l c n型轉(zhuǎn)換，同時(shí) S b r a e還擁有強(qiáng)大的參數(shù)提取工具，以通過(guò)協(xié)同可

性開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化的電力電子電路而言，將造成把大量的時(shí)間耗 費(fèi)在尋求合適的步長(zhǎng)上面，從而導(dǎo)致計(jì)算時(shí)間的延長(zhǎng)，出數(shù)據(jù)輸

結(jié)構(gòu)的格式兼容性也不甚理想。P pc Si e的另一問(wèn)題是仿真的收斂性問(wèn)題。對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行仿真時(shí)，時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較低。有 4 I h 9 eWol f o e up T r w r pl do P S y s p20 a 06

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