电力电子仿真工具
关键的外卖
电力电子仿真需要在设计阶段,以及整个系统的模拟。
准确的模拟与验证模型与复杂的监管机构只可能为每个组件在你的系统。
你的布局仍然扮演着重要的角色在电力电子的行为,和布线后的模拟原型之前需要验证实际功能。
电力电子仿真将帮助确保你的新原型会通过测试。
你新的电力电子系统进行安全要求高,尤其是当他们工作在高电压和电流。热管理也是一个问题在任何电力电子系统组件可以很快达到很高的温度。还有噪音转换监管机构,可以产生意想不到的切换在低水平下游数字组件,尤其是当这些监管机构运行在高电流。
什么是勇敢的设计师为了确保他们的新设计将输出正确的和可接受的脉动电压吗?电力电子仿真需要考虑任何活性成分单独设计期间,和整个系统。有一些分析执行评估一种新的电力系统时,你需要一个SPICE-based模拟器包含真正的组件模型。
检查电力电子仿真的
这个问题的答案取决于你建筑的类型系统。不同的监管机构和其他电力系统需要不同的设计和选择不同的模拟,以确保组件。一般来说,你需要模拟任何电力电子系统的以下方面:
平均输出电压/电流与输入电压/电流。可以确定你的设计的权力交接特点通过对比系统中输入和输出电压/电流。确定平均一样简单计算积分输出波形的一些选择的时期。
线性。电力电子系统将有一些范围的输出和输入相关的线性函数。这应该是模拟对不同负载下当你需要检查(即最小的负载。最大电流),可以连接到系统。
涟漪。PFC电路,切换监管机构、整流器和其他电路不会产生平面直流输出。会有一些涟漪在切换时的输出或整流电路中存在的元素。脉动通常是量化的比例平均输出电压/电流。
巴克或增加功能。开关直流-直流转换器和PFC电路拓扑结构,提供不同巴克(降压)或提高(升压)功能。你需要确认输出的变化与责任的变化周期根据你的标准公式变换器拓扑。
这个VRM需要为底层处理器提供极稳定的功率输出。
什么模拟执行
电力电子仿真将通常发生在时间域。有一些重要的原因。首先,输入和输出功率的需求通常是定义在你创建你的设计,包括输入/输出交流电的频率。你不需要通过多个频率和扫描创建一个传递函数,也不需要确定系统本身的阻抗。
情况不是这样的监管机构和其他电路切换使用PWM和PFM脉冲输出控制。你需要改变工作周期(用于PWM和PFM控制信号)和/或调制指数(PFM控制信号)来检查它们如何影响调节器的输出。
这里有一些成功的电力电子仿真的步骤:
使用受控源的输入
需要压控源或电流控制,以确保你的电力系统模拟真实系统的行为。真正的来源将会限制当前电力系统,它们能供应和短路的负载不能画出无限的电流。放置太小的负载电路可能导致过早饱和,而且重要的是知道这些限制之前建立一个原型。
不同的负载参数扫描
为了研究权力从一个系统,你最终需要不同加载组件检查系统的输出功率。这可以用一个简单的参数在时域。这种类型的分析生成多个曲线显示输出电压/电流随着时间的推移,每个加载组件的值,为各种负载提供功率输出的直接比较值。你可以使用相同的步骤来检查其他组件(尤其是系统中的任何电感或电容)影响功率输出,涟漪和线性。
为任何晶体管/场效应晶体管设计载重线
不只是一个晶体管的电路没有模拟其载重线。您的系统可能需要在线性或饱和的政权。在切换监管者,你需要确保你的工作负载电阻的线性范围在可能的范围值。使用参数直流扫描,您可以轻松地为您的系统创建一个载重线/栅电压不同负载和基地。一个例子的香料转移曲线可以用来构造一个载重线如下图所示。
晶体管的电流-电压曲线,可以构建PSpice软件供电晶体管。
一旦电力系统组件进入饱和政权(即。,一旦负载电阻过低),该系统将需要进入安全、恒流模式和系统应该目前有限的输出。理想的系统负载线这种情况如下所示。真正的载重线将在低负载电阻,有滚边和系统应该突然进入目前有限的政权。
理想的模拟电力电子系统负载线
定义PWM来源包括发电机模型
最好是采取迭代的方法来模拟电力电子。定义源作为一个独立的方波PWM电压源可以模拟电路的功能之前添加一个PWM发生器。PWM发生器电路和其他组件可以被添加到系统中验证组件模型。
从之前的布局
大电流开关电源系统创建其他电路噪声问题,特别是开关监管者与高电流输出。这个噪音可以接受辐射EMI在一个系统的输出,这获得了EMI不能检查SPICE-based pre-layout模拟。这就是你需要创建一个新的布局和模拟串扰和噪声的接待。这是其他方面参与电力电子的准确模拟,你可以得到一个完整的视图的新电力系统设计工具。
当你需要设计和运行一个模拟电力电子,你需要使用最好的PCB设计和分析软件为你的新创建电路系统和评估他们的功能。的从节奏前端设计特点与强大的集成PSpice软件模拟器创建理想的电力电子系统设计。一旦你创建了一个布局和准备检查噪音和热行为,节奏也各有自己的一套SI /π分析工具对布线后的验证和仿真。你有你需要的所有特性对电力电子设计和优化。
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