电力电子psim 仿真与应用 PSIM软件入门基础

小编 2024-10-22 电子头条 23 0

PSIM软件入门基础

1、我们学习电力电子,广义上风光锂,电机,电源均属于其范畴,我们参考PSIM用户手册

PSIM

2、然而你要想学通透,除了阅读大量的文献,自己的实践和刻意练习,无非是要有一个研究平台,而对于源,回路,负载通过仪器仪表分析,需要投入大量的时间和精力搭建,这是一个很好的方案,这个过程不是入门者首选方案,一个是投入较大,另外是一个日积月累结果,有时很难具备其中条件。那我们能通过什么方法呢?

如我想了解拓扑,除了拿出教科书反复研读,不如透过现象观察来的直接和容易接受,那有没有好的工具,通过仿真形式呢,有没有好的软件推荐,我们这里直接给出PSIM软件,是很容易入门的软件,我开始时买了一本电力电子PSIM仿真与应用,也是一位老朋友给推荐的,边看边实践,在这里记录这个过程,也是反刍一下所学。

电源设计基础

3、PSIM是学习拓扑和控制的比较简洁的软件,如你搭建电路级的可以用SIMPLIS软件;

PSIM强大之处在于其可以和matlab联合仿真,同时能生产DSP数字电源代码,对于后续编程有很大的帮助,这是很多软件不可比拟的;

PSIM仿真模型实际:G,H反馈,通过传感器观反馈,通过驱动电路执行;

我理解的:头脑身意为GH,眼耳鼻舌为传感器,手脚为驱动执行机构

PSIM 仿真模型

VIEW 库 构成

其中

1、电力电子电路包含:POWER 包含开关变换,谐振,变压器,电感等

power

2、控制电路:SZ构成的两个域平面的传递函数控制元件,逻辑单元(门和触发),非线性的乘除法,模拟控制电路元件等

control

3、传感电路/驱动电路/观察探针

传感电路/驱动电路/观察探针

4、信号源,事件控制,simcoder

SOURCE

功率库中主要是RLC和开关变压器和磁件等,开关包含不可控开关元件和半控型开关元件如晶闸管,双向可控硅;全控型元件MOS,GTO,三极管,IGBT,门控整流桥等

变压器库中分理想变压器和非理想9种模型;

其他元件包含:OPA 理想和非理想(level 1),光耦和431,继电器(NC,NO)和微分器,热损耗模型

other

OPA等效模型

boost

还可以研究光伏和风力发电等可再生资源建模

光伏

控制反馈电路元件库等,包含数学变换函数,滤波器,逻辑控制数字控制和其他软件交互

其他电路元件库包含开关控制,电压电流探头,功能模块(坐标系变换等)

信号源元件库包含电压源和电流源

我们不知道其参数如何设置时,可通过参数里面的help,看提示

如正旋波的参数定义有5个参数,我们不可能熟悉每个参数,只有用过的才知道如何设置,我们不需要记忆,E文不好的同学,只要将help的粘在翻译软件上查看就好了

峰值为VM,频率为f,初始时间为t,直流便宜为Voffset。初始相位角为斯塔的正选电压源

help

5、功能块控制电路-功率电路界面模块 很有用,可以构造稳定的控制到功率的信号源

控制电路-功率电路界面模块把控制电路数值传到功率电路 ,它是控制电路和电力电路之间的缓冲器buffer 。控制电路连接块的输出可以看作功率电路可以使用的一个稳定的电压源。有了这个功能块,一些仅可由控制电路实现的功能将会传到功率电路。

炒CP

以下电路解释了控制电路信号怎样传到功率电路。正如电力电路所示,CTOP 功能块像接地电压源一样工作。

CP应用信号源,用于和功率相连接

6、THD的模型

THD

7、我们学习仿真软件,除了基本的找到库,找齐材料,将材料稍加整理,设置元件参数,然后将材料用连线贯通起来;调整名称和添加仪器仪表,然后设置仿真控制(时常,步进,运行),显示和做数学运算都可以,

仿真原理图

仿真查看

仿真添加注释和尖头

8、创建子电路,原理图CBB化,分层设计,底层的作为一个砖的设计理念,每次就不用造砖了,砖就是完成一个功能的最小子单元。

分两个,一个是下层砖的建立和上次对下层的调用,两个视角去看:

block编辑

9、将0-1的控制信号,转换为-3到6的电平脉冲,电路简单,清晰,直观

变换电路

仿真结果

底层可变变量设计

10、详细可参考这个视频:

https://www.wqyunpan.com/resourceDetail.html?id=152697&openId=oUgl9wed4uu4brljvwJtl6HSiygA&qrcodeId=131444&sign=c2lnbmJ0Nzh4S2ZUWjd1RUJQczktMTcwODc1MTAzMjIzNA==@c2lnblNxSWkxQTBYVUU1TnZpbmwtMTcwODc1MTAzMjIzNA==

如需要PSIM 元件手册,可以在文章地下给我留言,我发给你

PS:软件的库要了解清楚,基本的操作和查看方法要熟悉,工欲善其事,必先利其器,学会仿真工具,构造电路,通过仿真观察波形,甚至不用计算,就可以知道功率参数,是很简单的方法,另外进一步构造闭环可以根据理论调整设计控制器的参数,使得系统稳定,是很好的学习开关电源方法。

电子工程师的常用仿真软件

不知道从事电子行业的工程师,有没有使用模拟仿真工具,仿真软件网上又有很多,初学者,可能只知道Multisim和Proteus。一般Multisim适合在学习模拟电路和电路分析原理课程时使用,便于理解电路工作原理。Proteus学习单片机用的比较多,但是没直接用开发板方便。

一般电源和运放器件选型,多用ADI和TI的芯片,这个时候,LTspice XVII和Tina-TI,以及PSpice 就很重要了,因为厂家已经把芯片的应用设计做好了,通过他们自己的模拟软件,得出的模拟仿真结果更准确。不过要注意的是,模拟终究是模拟,实际验证还需要考虑更多的因素。

下面我给你们介绍下,常用的几款软件吧,至于Multisim和Proteus,大家用的比较多就不做介绍了。

Pspice

公司:Cadence

简介:

相信大家对Pspice都不会陌生,这是一款业界公认的仿真器,集成在Cadence公司的OrCAD软件包内。OrCAD PSpice是一个高性能,工业级的模拟和混合信号仿真工具和 波形查看器。作为最受欢迎的通用和混合模式电路仿真工具,PSpice从元器件供应商处为用户提供了大量的仿真模型。PSpice 仿真技术在各个领域得到广泛应用,比如航天,医疗,电力电子和汽车电子等。此外,PSpice在研究领域也被作为参考结果广泛使用。PSpice能够仿真从简单和复杂电子电路,电源系统到射频领域的系统和IC设计。自带数学函数,模拟行为模型,电路优化和机电一体化联合仿真等功能,使得OrCAD PSpice仿真环境远远超出了一般电路仿真工具的范畴。

优点:

1、高准确度:最精确的SPICE仿真器,用于基于SPICE的混合信号电路仿真;

2、模型广泛:各个IC厂家提供大量仿真模型,自带数学函数和模拟元器件行为建模技术允许用户进行各种高度自定义仿真。

3、功能强大:强大的波形查看和波形后处理公式支持快速检查和分析结果。

4、用户广泛:Pspice已经成为业界标准,各大主流半导体公司都会提供元器件的Pspice模型,为后续系统与应用级仿真创造了良好的条件。

5、底层与系统级仿真集成:Pspice可支持Matlab,C/C++/System C, Verilog-A-ADMS等功能。

缺点:

1、集成在大软件内,安装包大且安装不易;

2、操作不方便;

3、仿真速度慢,电脑资源消耗大;

4、不容易收敛;

5、需要开关电源的平均模型才能进行交流仿真;

总结:

Pspice是功能很强大的仿真工具,可以应用在各种电子应用中,而且资源众多,但是初学者用起来经常会出现各种问题,建议有一点仿真基础以后再来学习。

LTspice

公司:ADI

简介:

LTspice是一款高性能SPICE仿真软件、电路图捕获和波形观测器,并为简化模拟电路的仿真提供了改进和模型。LTspice 的下载内容中包括了用于大多数 Analog Devices 开关稳压器、放大器的宏模型,以及用于一般电路仿真的器件库。

优点:

1、软件安装包小,资源消耗少;

2、操作简单;

3、仿真速度快;

缺点:

1、所支持大多仅为ADI公司自己的芯片模型;

2、功能有限;

总结:

ADI公司推出的这一款仿真软件,小巧好用,非常适合用来评估学习ADI公司设计的芯片应用电路,但是并没有包含其他家的芯片模型。且功能有限,仅适合做应用级仿真。

TINA-TI

公司:TINA&TI

简介:

TINA-TI是TI公司定制化的SPICE仿真软件,可以支持电源、信号链仿真,且TI公司提供了很多芯片模型,支持主流的仿真模式,可以很方便的评估电路性能。

优点:

1、软件安装包小,资源消耗少;

2、操作简单;

3、仿真速度快;

4、更适合评估信号链产品(运放,ADC,DAC等)

缺点:

1、功能有限;

2、所支持大多仅为TI公司自己的芯片模型;

总结:

TI公司推出的这一款半定制化仿真软件,小巧好用,非常适合用来评估学习TI公司设计的芯片应用电路,但是并没有包含其他家的芯片模型。且功能有限,仅适合做应用级仿真。

一般来说仿真软件,都差不多,在仿真哪个方面,哪个软件好用,就用哪个。至于我上面提到几款,建议掌握基本使用,其它的Simplis,PSIM,Saber就不多做介绍了,可以自己了解。

版权声明:本文来源网络,免费传达知识,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请联系我进行删除。

学电子必备指南 分享电子电路设计、嵌入式、单片机等电子工程师软硬件技术知识! 230篇原创内容 -->

公众号

相关问答

电气工程师实用 仿真 软件..._电气工程师_帮考网

1.MATLAB/Simulink:MATLAB/Simulink是一款广泛应用于电气工程领域的仿真软件,可用于模拟和分析电路、信号处理、控制系统等电气工程问题。2.PSCAD...

工科类学生常用软件都有哪一些?

1.AUTOCADCAD作为主流制图软件,在机电,建筑,土木等多个专业都得到了广泛的应用。电气学院的学生可以用CAD绘制电路图,机械学院的学生可以用他构建机械模型...5...