一、電源仿真的核心價值電源仿真在電源系統(tǒng)開發(fā)里，好處已經(jīng)不用我再復(fù)述了，言而總之就是省錢省時省精力。幫咱設(shè)計電源、精準(zhǔn)分析，做電源方案的時候。

       本人親身經(jīng)歷，只要比較復(fù)雜的項目，有條件能用仿真的，一定要提前用仿真，在一堆電路拓?fù)淅铮舫鰩讉€能用的方案，先不說節(jié)省的時間和試錯成本，起碼可以少掉不少頭發(fā)。但是能不能把各種參數(shù)算得很準(zhǔn)，這個就根據(jù)每個人對仿真的掌握程度和專業(yè)經(jīng)驗因人而異了。

       提前檢查電源性能：

       在搭實際電源系統(tǒng)之前，先用仿真測測性能，心里也有底。這一點上我也沒少吃過虧，不是已經(jīng)做過的成熟方案，頭鐵的直接敢搭實物的，要么真的是大神，要么就只能說聲呵呵了。

       快速找到電源故障原因：

       電源電路出問題的時候，電源仿真是可以快速定位故障點的。我們實驗室之前采購了很多廠家的仿真設(shè)備，我覺得性價比最高的是武漢的一家公司做的，應(yīng)該是叫森木磊石，當(dāng)時買的型號應(yīng)該是叫什么PXI-BOX，他們的一個功能我在其他家的設(shè)備上沒看到過，可以一邊運行模型一邊調(diào)參數(shù)，這個功能真的好用，非常推薦。

       優(yōu)化電源設(shè)計：

       我經(jīng)常會用仿真去驗證各種優(yōu)化的設(shè)計，反正改改電路里電阻、電容這些元件的參數(shù)，看看對整個電路有啥影響，首先不用擔(dān)心它炸，尤其是強電，也不用擔(dān)心經(jīng)費花多了老板的臉色難看。

       二、電源仿真的標(biāo)準(zhǔn)流程另外再分享一下電源系統(tǒng)仿真的幾個常規(guī)步驟：

       搭仿真模型：

       按照電源設(shè)計方案，再結(jié)合要仿真的內(nèi)容，在對應(yīng)的仿真軟件里好好搭模型。這就跟蓋房子打地基一樣。我個人每次在這個步驟的時候，還是非常認(rèn)真的，把設(shè)計方案的每個細(xì)節(jié)都核對好，不然現(xiàn)在偷的懶，最后總會成倍的找回來，這是血淚，請大家一定要切記。

       設(shè)置仿真參數(shù)：

       一定要嚴(yán)格按照電源方案里對電氣、電磁參數(shù)的要求，把仿真模型的參數(shù)設(shè)好。每個參數(shù)都像模型運行的關(guān)鍵按鈕，設(shè)得準(zhǔn)不準(zhǔn)，會直接影響仿真結(jié)果。所以在這一步，我都反復(fù)檢查，絕對不能讓參數(shù)出錯，這樣仿真結(jié)果才可靠。

       運行仿真模型：

       模型搭好、參數(shù)設(shè)好，就可以仿真了。要是運行的時候報錯，那就需要找問題，改改模型結(jié)構(gòu)或者重新調(diào)調(diào)參數(shù)。只有模型順暢的運行完，才說明方案是可行的。

       分析仿真結(jié)果：

       對仿真結(jié)果里關(guān)鍵的電源參數(shù)，要好好分析，看是不是和我們想的一樣。這一步很考驗經(jīng)驗，不光要看參數(shù)達(dá)不達(dá)標(biāo)，還得從數(shù)據(jù)變化里看出有沒有潛在問題。比如說，參數(shù)雖然在正常范圍，但要是波動大，那就說明電源設(shè)計可能還得優(yōu)化，得再調(diào)整設(shè)計方案。

       另外得再提醒一下，仿真最重要的是搭出和實際情況差不多的模型，而且我們得對仿真結(jié)果心里大致有一個預(yù)期。雖說仿真很有用，但它不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算和分析，在實際工作里，把仿真當(dāng)驗證設(shè)計的工具是最合適。

       三、常用仿真軟件詳析：

       接下來就都是干貨了，做電源設(shè)備設(shè)計仿真，主要會用到電路、電磁、熱學(xué)、力學(xué)這些方面的仿真。下面我就給大家分享一下常用的仿真軟件。

    （一）電路仿真軟件PSIM（PowerSimulation）：

       這軟件是Powersim公司開發(fā)的，在電力電子和電機控制這兩塊特別強。它能支持開關(guān)器件高階非線性行為模型，還有開關(guān)器件SPICE模型，運行速度快，建模能力也很牛。像那種要算很長時間的復(fù)雜模擬任務(wù)，用它就特別合適。我之前做電力電子變換器仿真項目的時候，PSIM運算效率高，幫了大忙。

       Matlab/Simulink：

       Simulink是基于MATLAB平臺的多域模擬和模型設(shè)計軟件。它里面有好多封裝好的電源IC底層數(shù)模邏輯控制模塊，還有專門針對電源應(yīng)用的器件建模、分析模組。再加上MATLAB那些工具，能做很復(fù)雜的建模和數(shù)理分析。不過呢，這軟件仿真速度有點慢。但它精度高，要是做那種有復(fù)雜數(shù)字控制和邏輯功能的電源系統(tǒng)仿真，選它就對了。

       Pspice：

       這是美國加州大學(xué)弄出來的電路分析仿真軟件，能模擬各種電源電路。它界面看著很直觀，用戶還能自己建元器件和元器件庫。仿真結(jié)果精度也比較高，就是速度太慢了，而且專門針對電源的分析工具不算多。要是做那種對精度要求高，電路又不太復(fù)雜的項目，我就會用它。

       LTspice：

       這是ADI公司開發(fā)的，它把電源仿真、原理圖采集還有波形觀測這些功能都集成在一起了。它內(nèi)置了ADI公司好多器件模型，還能導(dǎo)入自己定義的模型，特別實用。要是做模擬電路仿真涉及到ADI器件的項目，可以考慮用它。

       SIMPLIS：

       這是基于時域部分線性化技術(shù)的電源仿真軟件，在閉環(huán)開關(guān)電源設(shè)計這塊用得特別多，能很高效地仿真電源系統(tǒng)。我做閉環(huán)開關(guān)電源設(shè)計項目的時候，會用它來看看設(shè)計方案行不行，效率比較高。

     （二）電磁仿真軟件

       ANSYS：

      美國ANSYS公司的大型通用有限元分析軟件。針對開關(guān)電源，它能對磁性部件性能和電源電路系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真，在開關(guān)電源電路設(shè)計、磁性器件性能優(yōu)化、EMI噪聲仿真這些方面，作用特別大。做那種對電磁兼容性要求高的電源項目，同事用它的比較多。

       Saber：

       它能把電源系統(tǒng)的各項指標(biāo)，像環(huán)路頻率響應(yīng)、功率管開關(guān)、磁性器件工作情況這些，都分析得很全面。它用硬件描述語言(MAST)和單內(nèi)核混合仿真方案，能建出特別精準(zhǔn)、完善的系統(tǒng)仿真模型。不過它仿真速度慢，適用那種對分析功能要求高，又不太在乎仿真時間的復(fù)雜項目。

     （三）熱學(xué)仿真軟件

       ICEPAK：

       Fluent公司開發(fā)的，專門給電子產(chǎn)品工程師做電子熱分析用的軟件。它能處理曲面幾何，用的是fluent求解器，還集成在ANSYS里。我做電子產(chǎn)品熱設(shè)計項目的時候，常用它來模擬熱量傳遞，設(shè)計散熱方案。

       FLOTHERM：

       MentorGraphics公司開發(fā)的，專門針對電子器件/設(shè)備熱設(shè)計的仿真軟件。從元器件級、PCB板和模塊級，到系統(tǒng)整機級、環(huán)境級，它都能做熱分析，功能特別全。做大型電子設(shè)備熱設(shè)計的時候，可以用它來做全面的熱分析。

     （四）力學(xué)仿真軟件

       ANSYSMechanical：

      集成在ANSYS里的結(jié)構(gòu)分析仿真軟件，能做線性和非線性力學(xué)模擬，像靜力學(xué)、動力學(xué)和疲勞分析這些都能做，特別適合解決各種工程結(jié)構(gòu)問題。是用來做那種對電源設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)強度有要求的項目；

       ABAQUS：

      達(dá)索公司開發(fā)的非線性有限元分析軟件，特別擅長處理復(fù)雜的工程問題，像材料的塑性、蠕變、疲勞這些。要是做那種對材料力學(xué)性能要求高，結(jié)構(gòu)又復(fù)雜的項目，我沒用過，但是結(jié)構(gòu)的同事優(yōu)先推薦。

      以上就是我給大家分享的常用電源設(shè)計過程中我認(rèn)為會常用的幾款仿真軟件。希望能給大家?guī)硪恍┬碌乃悸罚救藷釔劢挥眩矚g探討專業(yè)相關(guān)的問題，歡迎同行、同學(xué)能不吝賜教！