SIMetrix(仿真软件) v8.00g官方版 附教程

SIMetrix是一款专业的仿真软件，软件具有功能强大的saber、simetrix/simplis，可以对各种功能的电路、变压器进行仿真，包括损耗分析、环路分析、大信号分析、IC设计等，各种复杂的仿真实验，SIMetrix都可以轻松实现，需要的朋友不要错过，赶快来欧普软件园下载吧!

软件新功能

1、数字控制(system designer)

2、增加了IGBT模型

3、增加了MOSFETs、Diodes、IGBTs、Schottky和Zener diodes等模型提取功能

4、PWL元件的坐标值可直接复制粘贴

5、增加了大量的数字器件及案例库

6、大幅增添了帮助文档的内容

7、自动生成功率报告、噪声报告等

8、增加了XY探头

SIMetrix仿真教程

1.1仿真的要素

1.1.1 脉宽发生器(调宽/调频/移相)

A.调宽---UC3843(用于单管控制，以及互补驱动控制，以及同步整流驱动控制)，UC1825(用于应开关半桥\全桥)，以及UCC28251(在1825的模型基础上改的用于应开关全桥的同步整流控制)，仿真软件自带模型;

B.调频---UCC25600(whereismycat版主所建模型)：

C.移相---UCC28950(基于UC3895改的)

1.1.2 磁元件(电感以及变压器的损耗模型)

建立开关电源核心元件的变压器模型(T模型)：

其中，L2模拟初级侧漏感，R9模拟初级线圈的线损，R12模拟变压器的磁损，L3为变压器的励磁电感，变压器为理想变压器。R17、R37模拟次级线圈的线损。

1.1.3 功率半导体

高低压功率MOS，元件库自带，用到之时选一下就OK了。

1.1.4 驱动线路(死区控制、隔离变压器)

A.互补驱动(带死区控制)

实现方式，UC3843的PWM输出用逻辑非门芯片取反，然后利用RCD做死区，经驱动IC HIP2101(仿真软件自带驱动芯片模型)，得到两路带死区的互补驱动信号PWM1和PWM2，如下图所示：

该电路可用来做同步Buck，同步Boost，以及forward同步整流、flyback同步整流、有源嵌位驱动、不对称半桥及其同步整流的驱动信号。

B.变压器驱动

按照一般的驱动IC+隔离变压器的思路，用软件自带的HIP2101(或者两只NPN、PNP对管构成的图腾柱)+1:1:1变压器(线圈电感取300uH～2mH之间均可)：

仿真，就是要尽可能地重现实际电路的工作状况，进一步，可以给隔离变压器加上漏感、DCR等参数，该驱动线路可用于驱动LLC，移相全桥，Boost同步整流管，Buck等浮地的开关管。

1.1.5 误差放大器(Type III) 在下面出现的仿真电路中，用到的所有误差放大器均为Type III(兼容Type I，Type II):

1.1.6 光耦

所用到的光耦模型从官网下载的，是个简化的一阶模型(对于带宽不超过20kHz的电源，一阶模型已经足够准确了;此外CTR可根据需要做适当修改)。

1.1.7 软启动控制

参照模块电源软启动电路的常规做法，所有仿真的软启动控制均采用初级软起+次级软起的方式进行控制(软启动的控制方法有很多，有机会单独讨论)。

大致阐述一下基本原理：以UC3843为例(其他的控制IC原理大同小异)，系统上电后，由于能量还没有传到副边，此时首先由原边控制软启动，即comp引脚电压缓慢上升(芯片自带或者外加控制线路实现该功能)，对应的PWM占空比从小到大慢慢展开，在很短的时间内(ms级)副边的辅助电源电压首先建立，此时运放、光耦开始工作，原边软起线路的使命完成，副边软启动线路开始起作用，TLV431基准电压与副边辅助源电压几乎同时建立，而后该电压通过一个RC(时间常数灵活可调)连接到误差放大运放的同相端。同相端的时域波形如上图绿色线所示，在环路参数合理的条件下，反相端的波形会跟随同相端的波形(如上图所示)，而输出电压与反相端波形成正比，于是就实现了软启动。