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电源开发离不开设计,那么都有那些软件来支持工程师们的工作呐?小编整理了下电源电路设计常用软件合集,希望可以帮助大家~& M" i' J' t* X, w
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SPICE模拟电路仿真: W4 X# f+ d* k8 E
/ { Z3 E1 L; l7 \3 ?1 d( d* d- K用于模拟电路仿真的SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)软件于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTRAN语言开发而成,主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。
9 P) M& g- Q& A* O6 x4 `SPICE的正式实用版SPICE 2G在1975年正式推出,但是该程序的运行环境至少为小型机。1985年,加州大学伯克利分校用C语言对SPICE软件进行了改写,1988年SPICE被定为美国国家工业标准。与此同时,各种以SPICE为核心的商用模拟电路仿真软件,在SPICE的基础上做了大量实用化工作,从而使SPICE成为最为流行的电子电路仿真软件。# ]7 N O$ D% ~9 b
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现在用得较多的是Pspice6.2,在同类产品中是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真 EDA软件,它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库。% Q# H) H6 o* I& M+ B
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# k3 t2 Q& P+ @, G) k" j' {PSPICE则是由美国Microsim公司在SPICE 2G版本的基础上升级并用于PC机上的SPICE版本,其中采用自由格式语言的5.0版本自80年代以来在我国得到广泛应用,并且从6.0版本开始引入图形界面。1998年著名的EDA商业软件开发商orcad公司与Microsim公司正式合并,自此Microsim公司的PSPICE产品正式并入orcad公司的商业EDA系统中,而后,ORCAD被cadence收购。! P T* h1 ~/ E9 q9 [: Y
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3 v! ^. @6 _ W' @在随后推出的PSPICE Release 9.0与传统的SPICE软件相比,PSPICE 9.0在三大方面实现了重大变革:首先,在对模拟电路进行直流、交流和瞬态等基本电路特性分析的基础上,实现了蒙特卡罗分析、最坏情况分析以及优化设计等较为复杂的电路特性分析;第二,不但能够对模拟电路进行,而且能够对数字电路、数/模混合电路进行仿真;第三,集成度大大提高,电路图绘制完成后可直接进行电路仿真,并且可以随时分析观察仿真结果。# X. X6 g5 P. [3 r& j
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. f6 Z/ }$ K; X1 c7 E虽然PSPICE应用越来越广泛,但是也存在着明显的缺点。由于SPICE软件原先主要是针对信息电子电路设计而开发的,因此器件的模型都是针对小功率电子器件的,对于电力电子电路中所用的大功率器件存在的高电压、大注入现象不尽适用,有时甚至可能导致错误的结果。PSPICE采用变步长算法,对于以周期性的开关状态变化的电力电子电路而言,将造成大量的时间耗费在寻求合适的步长上面,从而导致计算时间的延长,有时甚至不收敛。另外,在磁性元件的模型方面PSPICE也有待加强.: F3 B) O2 U$ H* W& R5 s" {3 m6 f: K6 [& P% u y$ p" \& e
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$ v5 P+ t/ B% a% ~- ?PSPICE Release 9.0共有六大功能模块,其中核心模块是PSPICE A/D,其余功能模块分别是:Capture(电路原理图设计模块)、Stimulus Editor(激励信号编辑模块)、Model Editor(模型)。" @) A' [* M' i; @, q9 R8 [! c, {: O+ I
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1 \% o- k+ F' }& m) aSaber开关电源首选 . C8 q- `4 q6 s. |* _
Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件,Saber软件易主,成为Synopsys公司产品。被誉为全球最先进的系统仿真软件,也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品。与传统仿真软件不同,Saber在结构上采用硬件描述语言(MAST)和单内核混合仿真方案,并对仿真算法进行了改进,使Saber仿真速度更快、更加有效、应用也越来越广泛。应用工程师在进行系统设计时,建立最精确、最完善的系统仿真模型是至关重要的。
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" X3 Q2 r4 b. U/ w5 v' ?& q/ MSaber可同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。利用Calaversas算法,Saber可以确保同时进行的两个仿真进程都能获得最大效率,而且可以实现两个进程之间的信息交换,并在模拟和数字仿真分析之间实现了无缝联接。, |5 S6 x, o" A7 ^1 ?) a; t2 W+ A/ G0 S( \% Q$ ^) H. v
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6 S8 M1 N1 F( g在Saber中,仿真模型可以直接用数学公式和控制关系表达式来描述,而无需采用电子宏模型表达式。为了解决仿真过程中的收敛问题,Saber内部采用5种不同的算法依次对系统进行仿真,一旦其中某一种算法失败,Saber将自动采用下一种算法。通常,仿真精度越高,仿真过程使用的时间也越长。普通的仿真软件都不得不在仿真精度和仿真时间上进行平衡。Saber采用其独特的设计,能够保证在最少的时间内获得最高的仿真精度。Saber工作在SaberDesigner图形界面环境下,能够方便的实现与cadence Design System、mentor Graphics和Viewlogic的集成。0 r* N! E9 ~/ H) O$ B/ `% [
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+ S2 L5 z0 s6 ~8 ^4 E! h$ F1 M通过上述软件可以直接调用Saber进行仿真。
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Saber的典型案例是航空器领域的系统设计,其整个设计过程包含了机械技术、电子技术、液压技术、燃油系统、娱乐系统、雷达无线技术等复杂的混合技术设计与仿真。从航空器、轮船、汽车到消费电子、电源设计都可以通过Saber来完成。- }8 s8 A, @; L% [5 g7 ~' g
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9 T2 u& X- Q4 D1 R$ R: u( o在开关电源设计中,如果有变压器,saber仿真是最好的,变压器模型比较全。saber仿真现在主要问题就是没有教材,不方便学习。; Y% [. w! m$ e/ W. M$ q6 q' v% ^* _2 @) H; j- E& G; @' o
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x; j9 m& R& y: x1 Q RIsSpice交互式仿真软件 ' u3 c5 t4 v( p, _! l% o4 q v5 P: j) O
IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件,是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件,其主要特点包括:5 r0 Y7 G% b! O- `0 s) E$ }; O: k- k
(1)瞬态波形显示;" z7 ]' k8 E! ]( D8 S+ f1 Q# s
(2)电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示;3 r# Z2 L- J; |0 w2 D. M; X) D1 U P% m* e# B: y0 e
(3)采用ICL交互式编程语言控制仿真过程;8 \% O+ w0 H' k3 g7 @- q
(4)可进行成组参数扫描;
, M6 _) b$ H! Z(5)可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析;$ i- M0 B' v) O, e# h* n7 v. b- s6 M0 [- n) I# D
(6)可测量电路参数临界值。( ~9 A2 f$ ~7 R. }! y1 ]1 N' A3 S5 ~
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ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。ICAP/4的工作流程是:首先进入SpiceNet绘制电路图,并生成相应的Netlist文件,然后执行IsSpice仿真软件模块,在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型,仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。
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IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能,能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。主要能够实现:4 x, U0 {5 t0 C
(1)显示各种分析类型的仿真波形;. \2 V Y9 @3 Y
(2)波形分析参数包括:有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值;6 {2 @: N4 Q5 J6 E" x- H. t& j7 H* m p1 t! y
(3)允许同时显示和分析大量波形;
+ Y* ], g/ g0 q7 S/ q% I(4)可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算.4 k* y2 F e% Y
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, S3 G- T$ M) S. d' C( p/ Z. r$ z: y KSpiceNet电路原理图绘制模块
) b; G" T5 |# M2 t5 ~5 c1 m* X* ]SpiceNet是电路原理图绘制模块,主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容,其输出文档格式适用于mentor、OrCAD和protel系统。 ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型,以ASCⅡ格式保存,用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。同时,ICAP/4系统还提供了100多个通用模型,输入相应的元件参数后即可直接调用。另外,用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。
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u9 \% R/ r4 |EWB模数电路的混合仿真
- L+ M5 `( \6 L) D4 N20世纪90年代初推出的电路仿真软件。相对于其它EDA软件,它是较小巧的软件(只有16M)。但它对模数电路的混合仿真功能却十分强大,几乎100%地仿真出真实电路的结果,并且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观,易学易用。它的很多功能模仿了SPICE的设计,但分析功能比PSPICE稍少一些。2 k! S! s# | U$ A k
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% I: Q$ x i- T; o' g' d, W% Z' UMATLAB产品族
* \$ r. R W4 A: z9 p+ I它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。8 ]& S: ]' ]) h: o3 o m5 s0 ~7 s! E" ^
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PCB设计软件7 k' b2 ?3 }' D i
PCB(Printed—Circuit Board)设计软件种类很多,如protel;OrCAD;Viewlogic;+ r4 V! ]4 x( Y2 h4 ~. ~0 h4 g8 J1 m
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PowerPCB;Cadence PSD;MentorGraphices的Expedition PCB;Zuken CadStart;1 l/ Q/ T: M7 B. p; L2 ?- v! s) a( Z6 T! {3 [
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Winboard/Windraft/Ivex-SPICE;PCB Studio;;TANGO等等。其中Protel是个完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计(包含印刷电路板自动布局布线),可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server(客户/服务器体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。7 x) U( r9 @$ Q8 N0 m1 I, P/ l- h& w8 n5 U
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