电源变换器的设计要求多种多样,不仅要考虑尺寸、成本、重量和效率等主要因素,还要考虑众多的技术规格,包括工作范围、负载范围、开关速度、控制响应等,并且这些设计约束必须始终相互平衡。PSIM软件工具允许电源设计人员在专注于最终设计时,可以同时权衡以上各种因素。此外,PSIM备受推崇的速度和稳健性将确保电源设计人员在快速迭代和评估时永远不会受到仿真工具的困扰。
使用理想开关非常适合大多数仿真,但当您需要了解特定器件的开关和导通损耗或非理想开关转换时,PSIM软件可以提供您需要的模型。
用于设计验证的分析模块(包括蒙特卡罗分析、灵敏度分析和故障分析)可以进一步帮助您对功率转换器设计进行设计失效模式和影响分析(DFMEA)。
PSIM还能够在几乎任何拓扑上进行交流扫描,而无需平均模型,这是控制设计的关键步骤。
PSIM具有完整的元件库,可以仿真任何类型的功率转换器或控制方案,包括非理想开关和非线性磁性元件。
此外借助仿真脚本,可以在验证器件公差、工作限制和其他设计参数的操作时自动执行仿真。
电源变换器能够工作并不是设计周期的终点,面市之前必须通过各项测试,其中之一是电磁干扰。借助PSIM软件提供的EMI分析和滤波器设计模块,可以在开展EMI试验之前,通过仿真分析与设计优化,减少电源变换器的传导发射。执行正确的传导EMI仿真需要非理想开关、互联寄生电感以及所有电源与地之间的小耦合电容模型。PSIM具有非理想的开关模型,可以提供类似于带有栅极驱动电路的开关转换的SPICE模型,而这些具有寄生电感和寄生电容的模型,其他工具并不具备。利用强大的PSIM引擎,通过仿真工作,可以提供有意义的EMI分析结果。
PSIM用于EMI分析具有以下优势:
√ 非理想开关模型
√ 易于使用的FFT,可以进行谐波含量分析
√ 强大的仿真求解器
电源变换器的闭环设计对于电源设计人员而言是一项具有挑战性的任务。除了利用多年的设计经验外,可以借助我们提供的各类工具设计控制器。PSIM可以使用 s 域(模拟)控制器或数字 z 域(离散)控制器仿真电源变换器,并且最重要的是,能够仿真两种实现方法之间的差异。闭环设计时犯的一个常见错误是简单地将电源变换器工作的 s 域控制器转换为 z 域并认为已经完成。PSIM提供了几种不同的频率扫描算法,具有在几乎任何电源变换器上执行频率扫描的独特能力,以确保快速准确的仿真。针对LLC谐振、峰值电流模式移相全桥或临界导通模式(CRM)升压PFC等棘手仿真问题,PSIM可以很方便地生成开环传递函数波特图。
此外,我们还提供了SmartCtrl闭环设计工具,或者通过PSIM链接到控制设计平台RidleyWorks,借助其强大的磁性设计模块,可以快速地完成电源变换器的闭环控制器设计。
如果您在 Simulink 中进行控制设计,我们还有一个指向 Simulink 的链接,允许您在 Simulink 中设计控制部分,并由 PSIM 处理功率部分。
基于MBSE的先进电力电子数字开发方法与流程
设计+验证+代码+控制原型+HIL测试