入门宝典：simetrix/simplis仿真软件

电源网讯 simetrix/simplis是专门针对电源电路开发的仿真软件。特点是：软件小，学习方便，速度快。不过本人也是只懂皮毛，就发个贴做一些简单的介绍。希望有高手能来补充。 （电源网原创转载请注明出处）

 simetrix和simplis是集成在一个软件里的两个仿真引擎。simetrix本质就是spice基础的仿真软件，可精确仿真舜态。。而SIMPLIS对非线性器件采用分段线性建模，将一个完整的系统定义为线性电路拓扑的循环序列，以描述开关电源系统中半导体器件的开关特性。因此可以取得很高的速度，同样硬件配置下，其仿真速度比SPICE类软件快10到50倍，这一特点是SIMPLIS在工程应用中尤其是电源行业里与其他仿真软件竞争的优势所在。

简单的说，simetrix比较精准，simplis非常快。

首先，搞到这个软件：

进入：

https://web.transim.com/iSim/

然后点击右下角的:图标

 虽然软件名字是ISIM,不过就是simetrix/simplis,只不过这个是Intersil公司专门给客户提供仿真支持的。虽然不是完整版，但是合法版本。

安装完毕之后，就可以开始了。

先介绍simetrix。

打开软件，可以见到这么一个框。

点击

New schematics,就是新建一个原理图。

就出现一个空白页，首先要在这个图里画上原理图，才能仿真。

为了方便，首先来打开一个自带的例子。

File-Open-Examples-Flyback-PSU-Flyback.sxsch

就可看到下图：

这是一个反激的例子，可以看到，有IC,MOSFET,变压器，二极管，电阻，电容，当然还有输入电压源。组成一个相对完整的flyback。不过要注意的是，这里必须要有参考地，因为是仿真，所以初级和次级的地都可以用同一个地，所谓地也就是参考点，0电位点。所有的电压都是以这个地为参考的。

需要强调的是，用了隔离变压器，初次级，都必须加地。就是下图这个标记。

那么如果自己画原理图，怎么画呢。很简单，和画pcb的软件类似，把器件一个个放上去，然后用线连起来。

那么器件在哪里呢？

黑线上面，依次分别是电阻，电容，电感，地，电压源，电流源，二极管,,,,,,,,,,

左面的工具栏是编辑栏。

点击这些图标，就可以提取原件了。

把图标放在图上，点中，然后右键，就可以编辑参数了。  

那么在这些图标上没有的器件，在哪里呢？

把器件放好，就可以连成y一个原理图了。

我们再次回到上面那个反激那个例子。

假设图已经画好：

再去看那个图，你会发现，除了元器件，地，还有下图这个东西：

这是啥东西呢，是探头，作用类似示波器的探头。

在画图的时候，如果你把探头预先放在，某个点上。那么，仿真结束之后，那个点的波形就会自动显示。

探头有电压探头，电流探头，那么那些探头在哪里呢？在这里：

既然图已OK，那来仿真吧！

仿真之前先要设置。

哪里设置呢？

点击：simulator--choose analysis

然后会出现下面对话框。

上面有很多仿真选择，比较常用的就是transient,瞬态仿真。

把右边transient的那个框勾上。

把左边的stop time 填上时间，上图是8m,表示仿真时间是8ms.

其他暂时不修改，然后run.

Run结束之后，就会跳出下面这个波形框

红色，蓝色，绿色，分别是三个探头探测的电压波形，这里表示的是一个开机的过程。

那么我希望单独看，没有发放探头的点的波形，比如MOS的D级的波形，怎么办？

可以先把原来的波形框关掉（不关掉也可以，不关掉，新的波形会和原来波形显示在一个框里）

在原理图上点击右键，选择－－Probe Voltage,

然后出来一个探头，用这个探头去点击MOS的D级。

出来波形：

后面红色一大片，就是波形了，要仔细看，就把他放大。

放大很简单，在图上点击左键画框，框哪里显示哪里，如果框错了，就点击上面的工具栏

第四个图标：放大镜。恢复之后，再框。

那么怎么探测电流呢？

在页面上，点击右键－－Proble Current.

出来探头，然后去点击想看点的电流，－－－－记住：要点击元器件的 脚。

那么如果我还想看更多的，怎么办？

点击命令栏的 －－Probe

里面有各种命令，

比较实用的如：

differential voltage: 差分电压，点击之后，出来探头，然后去点两个点。出来的电压波形就是前一个点 减去 后一个点的电压波形。

Power in device: 可以测量某个器件的实时功耗。

Fourier：对波形快速傅立叶分析

一些基本的都介绍了下。

那么来介绍一下，器件的编辑。MOS, IC等器件，是不能编辑的，只能下载库来充实。

但是有些器件是可以编辑的，比如电源中重要的---变压器。

变压器在哪里呢？在这里：

Ideal transformer: 理想变压器， 有励磁电感，有匝比，有耦合系数。但是永不饱和。

怎么设置呢？把ideal transformer 

出来以后，左上角的框

configration:设置初级，和次级绕组的个数的。

primaries:表示初级绕组

secondaies：表示次级绕组

上图表示，初次级各一个绕组

右上角的框：Define Windings, 定义匝比的。

select winding: 选择绕组（假设初级绕组是2个，次级也是两个，那么这个框可选的是3个绕组），分布为：

Prim 2： 第二个初级绕组

Sec 1:    第一次次级绕组

Sec 2:   第二个次级绕组

注意：第一个初级绕组默认匝数为1

选中一个之后，开始设置－－－－Ratio to Primary 1这个框

也就是相对第一个初级绕组的匝比

如果填1，就是和第一个绕组比例是1：1

如果填0.1， 也就是说是第一个初级绕组匝数的1/10。

把每一个绕组都设置好。

下面这个框就是填 第一个初级绕组的电感量，和耦合系数

primary 1 indcutance: 电感量

inter primary coupling: 初级和初级之间的耦合系数

inter secondary coupling: 次级和次级之间的耦合系数

primary-secondary coupling: 初次级之间的耦合系数

saturable transformer: 可饱和变压器， 这种变压器模型更接近实际的变压器。

在这里，可以选择，已经设置好的磁芯，填上匝数就可以了。

也可以只选磁芯材质，然后设置磁芯面积等，自己定义一个磁芯。

在simetrix里会出现一些常见的错误：

比如，两个电容串联，两个电感并联。这样的话，会导致直流分析无法实现

但是在很多电路图中会出现以上的电路，怎么来避免仿真错误呢，可以采用跳过直流分析的方法：打开choose anaylysis对话框，点击：advanced options

然后出现如下对话框：

把skip dc bais...勾上，也就是跳过直流分析

接下去介绍Simplis,为了验证Simplis的快速优点，先看一个例子：

下图，是一个电流型控制推挽，并且同步整流，闭环，的例子。元器件相当的多。

下面设置仿真时间为10ms

电脑总共运行的时间为：1分30秒

首先，要切换仿真引擎到simplis，怎么搞呢，看下图

点击 File-select simulator

会出现如下对话

点中simplis 然后OK，这样就成功切换到simplis

接下来，看一个例子，

打开examples－simplis－boost converter-frequency response

可以看到

对于simplis来说，画图的步骤和simetrix是一样的，但是它们的库是不一样的，所有有些simplis里有的，simetrix是没有的。

下面来简单介绍几个特殊的器件。

首先：POP触发器，如下图

这个东西作用是什么呢？

在simplis里面，有个特殊的仿真，就是周期操作点，

其作用就是寻找每个周期性动作的起点，这样可以简化计算，对于重复的周期性动作，不需要每次都从头计算。

这样的话，就需要定位每个周期是从什么时候开始，那就需要用到POP触发器。

这个触发器，怎么用呢？

很简单只要这个POP触发器的输入是周期性信号，就可以了。

比如芯片的振荡脚。

那么怎么设置呢？点击器件，然后右键，出现对话框

ref.voltage，表示POP输入信号的电压高过这个电压，就出现信号翻转

比如输入是振荡锯齿波，锯齿波幅度为1－3V，那么设置2.5V是合理的，但不能小于1V或者大于3V。

还有一个东西，就是波特图探头

这个是用来测绘波特图的，加了这个探头之后，仿真之后，就会自然绘出波特图。

好吧，在上面这个例子图上，按F9，开始仿真，会出来一个反馈波特图：

看一下simplis的仿真模式

主要是transient 和AC两种，如果选取AC分析，软件会自动把pop勾上。

也就是必须要有pop运算，才能AC仿真。如果原理图里加了POP Trigger。

就要把下面这个勾上：

如果你想把所有的仿真结果都保存下来，那就如下图：

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