&&&&微波与射频电路工程设计
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3秒自动关闭窗口标题字反白放置与此 SIMetrix/SIMPLIS 中文用黑体，英文用Arial 高性能电源、电路仿真软件www.easi-tech.com讲演流程一、背景介绍 二、SIMetrix/SIMPLIS介绍 三、仿真案例演示 四、总结与交流SIMetrix&SIMPLIS背景? SIMetrix&SIMPLIS是由英国SIMetrix公 司与美国SIMPLIS公司联合开发的高性 能电源仿真软件。 于此同时，美国的Transim公司在SIMPLIS的仿真环境基础上开发 了在线仿真平台Websim。?? 快速在线仿真平台 ? 注册ID，定制自己的设计中心 ? 进行典型线路在线仿真 ? 用户可以下载芯片典型应用线路，进行离线仿真www.web.transim.comSIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总为什么要仿真？缩短设计时间 减少设计成本 提高设计品质SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix & SIMPLIS一个软件两个平台： ? SIMPLIS:用于电力电子开关线路的部件级仿真平台? ??仿真速度极快 非线性系统分段线性化仿真 独特的分析模式?SIMetrix:功能更为强大的SPICE仿真平台? ?高速度与高收敛性 丰富的分析手段模型转换简单丰富的器件来源1、软件自带器件库 2、兼容PSpice器件 SIMetrix/SIMPLIS 3、在线下载模型 4、器件定制服务SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMPILS（开关电源专业级仿真器）什么是SIMPLIS?SIMPLIS――开关电源系统级仿真平台分析模式Transient瞬态分析基本特点 线性化子电路，仿真速度为SPICE类软件的10-50 倍 不需要电路启动瞬态仿真，快速确定开关系统的 稳态工作点 对开关系统的小信号分析无需平均建模POP分析 AC小信号分析速 度 快为什么SIMPLIS的速度快？?独特的仿真系统? 采用分段式线性建模，SPICE模 型采用非线性方程 ? 非线性模型利用分段线性近似描 述 ? 线性系统分析比SPICE采用的非 线性系统分析快得多。 ? 任意时刻，SIMPLIS系统都可看 作 一个线性网络 ? 基于其准确性和快速性， SIMPLIS可以对SPICE类产品无 法建模的复杂拓扑进行建模SIMPLIS仿真时间：0.71s SPICE仿真时间：52sSIMPLIS―瞬态分析?瞬态分析：将开关电路细分为线性化子电路Q=开 D=关(1)Q DLout RLoadCoutQ=关 D=开(2)Q=关 D=关(3)2 1 2 1 2 1 2 3 1 3部分理想开关特性SIMPLIS C POP分析?POP分析：快速找到稳态工作点的工作方式QD RLoad LoutCoutVC第二步：调入预测算法，找到稳态工作点－比瞬态分析快100倍以上第一步：几个到几十个开关周期的系统瞬态分析POP分析 +瞬态分析 －&负载变化响应仿真电力电子电路电力电子电路POP分析瞬态分析电力电子电路SIMPLIS―AC分析传统开关系统的AC分析分析手段硬件途径软件途径弊端价格昂贵建模难度大 耗 时 长购买频谱分析仪创建平均模型，结 合数学分析软件物理含义不明确 分析过程复杂是否有更便捷有效的仿真手段？ SIMPLIS小信号分析模式（POP+AC）SIMPLIS的AC分析?SIMPLIS的AC分析 C基于频率分析原理的仿真电力电子电路电力电子电路POP分析SIMPLIS的小信号AC分析您计算机上的频谱分析仪波特图测量不需要求解平均模型在反馈环中注入AC扰动IC=1 R5 S1 5VSIMPLIS典型案例演示Inductor 330n L1 H1 330m LOAD current 200u R1 I1 250m R2 VOUT VOUTOUT INOUT5 V1IN=OUT/INAC 1 V4C2 103u IC=0U4 X2 Q QN S R U2 Vcomp=OUT/INOUT IN 1K R3X1 5V Isence 1.25 V3拓扑：BUCK 输入电压：5V 输出电压：1.25VU11 V2550p40k R4C1 Vcomp-1=OUT/INR6 S2 IC=1SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix（高速的高收敛性SPICE）SIMetrix-基本功能? ? ? ? ?原理图仿真与分析 分层设计功能 Symble图形编辑器 子模块浏览器 母线连接功能PSpice 原理图导入SIMetrix 多种分析模式?分析模式?瞬态分析 ?AC分析 ?DC分析?噪声分析?传递函数分析 ?蒙特卡罗分析中的柱状图统计 …SIMetrix分析模式SIMetrix仿真速度及收敛性比较收敛性比较示例模拟PWM模式半桥线路，其中， 最大时钟步长5ns，仿真时间1ms。精度设置电压精度 VNTOL=1uV 电流精度 ABSTOL=1pA 相对精度 RELTOL=1E-3~1E-6各软件收敛性比较计算机硬件环境：? ? ? ? CPU：1.7G Hz主频 RAM：256M（DDR） HDD：80G,7200rmp OS： Windows2000引自：\田（日本），《子回路シミュレ`タＳＩＭｅｔｒｉｘ／ＳＩＭＰＬＩＳ》SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix/SIMPLIS介绍?为什么要仿真？ SIMetrix/SIMPLIS概述 SIMPLIS的功能与特点 SIMetrix的功能与特点????SIMetrix/SIMPLIS特性汇总SIMetrix & SIMPLIS模型结构SIMPLIS大量行为级模 型仿真器特色1、超快的瞬时仿真速度 2、稳态过程的快速获取 3、开关系统AC分析无需平均建模典型应用? 启动过程 ? 负载变化响应 ? AC分析SIMetrix （Spice类）最基本的元件 与单管模型1、传统的SPICE解决方案 2、全面的仿真分析种类 3、更高仿真速度与收敛性? 缓冲电路仿真 ? 损耗计算 Losses其它案例例1、原边控制CCM反激电路VBAT IVBAT ICIN VZEN=28.0 D1 48.0 ESR=1.0m VBAT 100.0n C1 1x CIN R2 27.0u 51.10K ESR=100.0m 100.0n C4 R6 100.00K 1.0p C5 R4 D3 VBIAS R5 100.00 IDQ2 D2 VZEN=10.0 R3 51.10K VDQ2IN OUTIPT1 VSNUBT1IST1VOUT ILOAD 2.0n 6.0m 1x R18 100.00 VPT2 T2 VR18 100.0n C17 Q4 Q2N3904 VR16 1.0n VST2 C14 VZEN=12.0 D7 ICOUT 10.0u C16 1x COUT 150.0u ESR=10.0m RSRC=1.9 LOAD DELAY=10u RISE=1u ISTART=0 IFINAL=1NP1NS1VST1100.00MEG BAT54 D5VAD4 bas21 D4D8 SCHOTTKY 100.0n C13Q5 VGQ5R1 24.90K VGQ1 100.0n Q1 C2 1x100.0n C6NP2AC 1 VAC BAT54 Q2 350.0m 440.0p 1x 65.0p VGQ2 D6 R14 100.00 COMP R15 10.00K R17 100.00 R16 10.00KVSQ1 43.0m 420.0pBODEQ3 Q2N3906R8 31.60KVR7 R7 825.00m R11 249.00220.0p CHFOUT 47.0n CF U1 ISL6844 COMP VREF FB CS CS VDD OUT VDD 2.2u C11 100.0n C12RF 29.40KVREFFBR9 10.00KR12 2.49KRTCT 120.0p C9 220.0p C10RTCT GND输入电压：48V 输出负载：3.3V /1.75A→2.75A 工作频率：200kHz Control IC：ISL6844R13 17.80KVout时域分析与POP分析比较POP得出重点开关波形AC小信号分析例2、同步整流BUCK线路IBAT ICIN VBAT ESR=1.0m 5.0 ESR=25.0m 150.0u CIN 1x 1.0u C1 1.0u C2 VBAT IVIN 1.0n C3 ROCSET 8.45K CPVOUT CT2 D1 VBOOT BOOT CPGND GND UGATE PHASE ISLm VREF REF_IN LGATE Q2 VGQ2 1x 1n 10m 100.0n VGQ1 CB Q1 1x 1.0n 10.0m DCR=2.5m LOUT 820.0n ICOUT ESR=25.0m 150.0u COUT 2x RSRC=503.8m LOAD DELAY =20u RISE=10u ISTART=0 IFINAL=7.5 C5 10.0u IDQ1 VCPOUTU1 VCC OCSET CT1 C4 1.0uVOUT ILOAD VOUTILOUTVPHASE IDQ2COMPFB FB RIN 1.50K COMP RF 5.6n CF RC 53.60 10.0n CC BODE IN OUT VAC输入电压：5V 输出负载：2.52V /5A→12.5A 工作频率：600kHz Control IC：ISL6527A3.74K 1.0n CHF698.00 ROFFSETPOP+Transient负载响应分析AC小信号分析Single Stage PFC ConverterFrom Delta
原理图启动过程
负载瞬态响应Question & Answering联系方式杭州易泰达科技有限公司 网址:www.easi-tech.com 地址:杭州市滨江高新区江南大道3850号创新大厦5楼 销售热线:5 邮箱：sales@easi-tech.comThank you！
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