电力电子电路仿真MATLAB和PSpice应用.pptx

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1、6.1PSpice的起源与发展6.1PSpice的起源与发展SpiceSimulationProgramwithintegrateCircuitEmphasis美国加州大学伯克利分校1972集成电路分析大规模电子系统计算机辅助分析1984PC机运行软件Pspice1988美国国家国家工业标准Pspice5.0及以下版本为DOS版本电路描述语言Pspice5.1及其以上版本增加图形文件输入方式输入方式：网单文件（文本文件）形式电路原理图形式第1页/共126页6.2PSpice的特点1、集成性高 电路图的制作，分析设置，完成仿真与观测结果，印刷电路板设计可编程逻辑元件设计2、完整的Probe观测功

2、能 OrCAD PSpice提供了一个Probe程序快速而精准地观察电路特性，另外它也提供了软件测量的功能，可以测量出各式各样基本与衍生的电路特性数据，必要时，用户可以让PSpice显示出一些由记录数据所衍生出来的波形数据，譬如波特图、相位边限、迟滞图、上升时间等等。3、各种完整的高级仿真功能 除了基本的偏压点分析(Bias Point Detail)、直流扫描分析(DC Sweep)、交流扫描分析(AC Sweep)、暂态分析(Transient Analysis)之外，更包含有温度分析（Temperature Analysis)、参数分析(Parametric Analysis)、傅立叶分

3、析(Fourier Analysis)、蒙地卡罗分析(Monte Carlo Analysis)、最差情况分析(Worst Case Analysis)、噪声分析(Noise Analysis),性能分析(Performance Analysis)等等更进一步的分析工具。4、模块化和层次化设计5、模拟行为模型 提供了一个简便的方式去仿真一块尚末完成或是极复杂的子电路，6、具有模拟和数字仿真能力 7、元件库扩充功能 6.2PSpice的特点第2页/共126页6.3PSpice可执行的仿真分析 基本分析与高级分析两大类。基本分析 基本分析包含直流分析、交流分析与时域信号分析。1.直流分析偏压点分析

4、(Bias Point Detail)在给定直流电源下，求各节点电压与分支电流。在任何分析之前均会自动执行一次。直流扫描分析(DC Sweep)将一个或两个直流电源、模型参数或温度作为横轴变量，扫描过一定范围的数值，取出稳态电压或电流数值作为纵轴变量。直流灵敏度分析(DC Sensitivity Small-signal)计算在偏压点数值改变下，某个节点电压数值的变化程度。小信号直流转移分析(Small-Signal DC Transfer)计算在偏压点数值改变下，小信号直流增益、输入阻抗与输出阻抗的改变量。6.3PSpice可执行的仿真分析第3页/共126页2.交流分析 验证电路在小信号交流

5、电源下的工作状态。包含交流扫描分析(AC Sweep)与噪声分析(Noise)，相当于实验室内频率分析仪的地位。交流扫描分析将一个或二个交流电源扫描过一定范围的频率，将电路在偏压点附近线性化，求出小信号电压或电流的幅度与相位频率响应。噪声分析在求出在交流扫描分析中所指定的频率中，输出信号中属于各个电路噪声源的比例、输出信号的噪声RMS总合以及等效的输入噪声源。3.时域信号分析 时域分析主要验证电路在时域信号下的工作情况。包含暂态分析（Transient）与傅立叶分析(Fourier)。暂态分析求各个时间点上电路的节点电压、分支电流或是数字状态，相当于实验室的示波器与逻辑分析仪的地位。傅里叶分析

6、求暂态分析结果中某个输出信号的直流与其傅里叶成分的比例。6.3PSpice可执行的仿真分析第4页/共126页高级分析 高级分析包含有以下几类可多次执行(multi-run)的分析项目温度分析(Temperature)依用户的设置逐步更改工作温度值，在每个温度数值的状态下记录一次输出结果。参数分析(Parametric)依用户的设置逐步更改某个电路特性值，然后在每个电路特性值的状态下记录一次输出结果。蒙地卡罗分析(Monde Carlo)与灵敏度/最差情况分析（Sensitivity worst-case)是有统计性质的分析类型。根据元件的误差范围每改变一次元件值就执行一次要求的基本分析，再将结

7、果记录下来，只不过蒙地卡罗分析采取的是随机式的改变方式，而灵敏度/最差情况分析则是先执行一次灵敏度分析，找出使输出有最差情况的组合，然后用这些数值找出最差情况时的真正输出结果。6.3PSpice可执行的仿真分析第5页/共126页6.4PSpice文件 电路内的元件与它们之间的连接状况、执行何种分析、对应电路元件的仿真模型以及激励源信号。这些数据分别存放在不同的资源文件内。某些文件会软件自动产生，某些会由元件库送来，某些得由用户自行定义。文件 原则上每一份电路图都存于一个扩展名为.DSN的文件内，项目文件的扩展名为.OPJ。仿真之前先自动产生扩展名为.CIR .NET和.ALS的一个文件供PSp

8、ice程序使用。.CIR是电路主文件，内容包含SPICE规格要求的固定形式和仿真指令，.NET文件内容为一连串元件名称、元件值、元件连接状祝的文字式描述。.ALS内容为元件端点连线在电路中的别名。文件 元件的几何图形，存在于.OLB元件库文件内。所谓模型定义就是一组描述元件特性的参数值，存在于.LIB元件库文件内。6.4PSpice文件第6页/共126页文件.OUT内容包含有电路的网络连接描述、PSPice指令与选项、仿真结果、仿真过程中所产生的错误信息。另外经设置，它也可包含有一些仿真后的输出结果。.DAT为仿真完后的输出结果，主要是供Probe程序来观测仿真结果之用。文件.PRB自动记录最

9、后一次的屏幕波形，用户也可以自行设置存档。使用激励源编辑程序(Stimulus Editor)来作信号时，.STL文件内放置这些信号数据。如果使用模型编辑程序（Model editor)的Model Text View产生文字式输入信号描述，其扩展名为.STM。.INC是包含文件，内容是用户定义的PSpice指令及用户想要在.OUT文件内出现的文字注解。可以使用记事本等文字编辑器或Model Editor的Model Text View来产生。6.4PSpice文件第7页/共126页PSpice软件界面及菜单第8页/共126页第6章PSpice应用PSpice软件界面及菜单第9页/共126页菜

10、单系统简介File菜单PSpice软件界面及菜单第10页/共126页Edit菜单PSpice软件界面及菜单第11页/共126页Draw菜单PSpice软件界面及菜单第12页/共126页Navigate菜单PSpice软件界面及菜单第13页/共126页View菜单PSpice软件界面及菜单第14页/共126页Option菜单PSpice软件界面及菜单第15页/共126页Analyse菜单PSpice软件界面及菜单第16页/共126页Tools菜单PSpice软件界面及菜单第17页/共126页Marks菜单PSpice软件界面及菜单第18页/共126页Windows菜单PSpice软件界面及菜单第

11、19页/共126页6.5PSpice仿真步骤6.5PSpice仿真步骤 基本步骤是：画电路图设置元件参数安放测试点设置分析类型及参数运行仿真查看仿真波形。其中除安放测试点可不进行以外，其他步骤是必不可少的。Schematics程序项窗口 第20页/共126页1、绘制电路图及元件参数设置 元件查找与放置 方法一 在器件名称搜索栏键入器件型号名称，然后回车，此时移动鼠标移动器件，左击鼠标将所器件放置在界面合适的位置。如还需此元件，可继续放置相同器件。右击鼠标取消所选器件。6.5PSpice仿真步骤第21页/共126页方法二 点击查找器件键 打开器件查找界面，在此界面元件列表中选中所需器件，然后点p

12、lace或place&close钮，进行放置。6.5PSpice仿真步骤第22页/共126页选取元件：6.5PSpice仿真步骤第23页/共126页元件库6.5PSpice仿真步骤第24页/共126页器件参数设置 对器件参数进行设置时，只需双击器件，即可进入设置界面，键入所需参数。并点击Save Attr键保存即可。6.5PSpice仿真步骤第25页/共126页点击 可选择将参数显示在电路原理图中 6.5PSpice仿真步骤第26页/共126页元件的值可以用下面的度量因子指定（大小写均可）：T(或Tera)=1012 U(或Micro)=10-6 G(或Giga)=109 N(或Nano)=1

13、0-9 MEG(或Mega)=106 P(或Pico)=10-12 K(或Kilo)=103 F(或Femto)=10-15 M(或Milli)=10-3注意：在设置仿真参数时，小写m和大写M均代表10-3，而106的幂次代号为MEG（大小写均可），但是在Probe窗口处理波形数据时小写m代表10-3,而大写M或Meg则代表106。6.5PSpice仿真步骤第27页/共126页连接电路连线时，先点击电气连接线按钮 ，鼠标移至起始点左击一下，拖动鼠标遇拐点左击，至终点左击鼠标，然后右击鼠标结束画线。6.5PSpice仿真步骤第28页/共126页特别提示：新建电路图保存时，保存名称及路径不能使用汉

14、字。电路图中至少要有一个地。图中不得有未连接的器件、线段。仿真出错显示-isfloating时，注意检查电路中没有连接或与地之间没有连接通路的部分。6.5PSpice仿真步骤第29页/共126页安放测试点 在用户希望进行测量的位置安放相应的测量探针用以进行相应量的测试及波形显示。6.5PSpice仿真步骤第30页/共126页2、分析类型设置进行仿真运行之前，必须进行分析类型设置点击分析类型设置按钮 ，进入分析类型设置界面。对所进行的分析进行勾选。然后点击进入，进行参数设置。6.5PSpice仿真步骤第31页/共126页3、查看波形 点击仿真按钮 ，仿真进行完毕，程序自动调用probe程序，进入

15、波形显示界面。6.5PSpice仿真步骤第32页/共126页常用分析类型参数设置1、AC Sweep 6.5PSpice仿真步骤第33页/共126页2、DC Sweep6.5PSpice仿真步骤第34页/共126页3、Transient Analysis Parametric和temperatrue在后续仿真举例中进行介绍 6.5PSpice仿真步骤第35页/共126页波形显示及处理1.probe菜单介绍 波形显示和处理常用的是Trace、Plot和Window三个菜单（1）Trace菜单 6.5PSpice仿真步骤第36页/共126页Add Trace：在probe界面上添加波形，单击该项会

16、弹出增加 波形对话框 Delete All Traces：删除probe当前坐标系中的所有波形 6.5PSpice仿真步骤第37页/共126页（2）Plot菜单 Axis Settings：调整X轴Y轴的显示范围、X轴Y轴方向上的网格形状和有无进行设置。Add Axis：在同一坐标轴上增加Y轴，用以显示不同量的波形。Delete Y Axis：删除所选定的Y轴。Add Plot Window：在当前probe界面增加一个坐标系，分别在不同的坐标系中显示不同的波形。Delete Plot：删除“”所指定的坐标系及其波形。6.5PSpice仿真步骤第38页/共126页Axis Settings6.

17、5PSpice仿真步骤第39页/共126页Add Y Axis6.5PSpice仿真步骤第40页/共126页Add Plot Window 所指示的坐标系是当前操作坐标系，如要对其他坐标系进行操作，只需在其他坐标系范围内单击鼠标，就会跳转到所指定坐标系上，即可在该坐标系内进行波形的操作。6.5PSpice仿真步骤第41页/共126页（3）Window菜单6.5PSpice仿真步骤第42页/共126页Copy to Clipboard6.5PSpice仿真步骤第43页/共126页选择use screen colorChange white to blackChange all colors to

18、 black6.5PSpice仿真步骤第44页/共126页2.波形处理各工具栏功能（各图标的功能见书）一旦鼠标在所显示波形中定位到某一点，在Probe界面会有一个Probe Cursor(探测光标）显示框出现，显示光标点的坐标量，方便地读取定位点的数据信息。6.5PSpice仿真步骤第45页/共126页6.6电力电子电路的PSpice仿真6.6电力电子电路的PSpice仿真一、常用的电源元件 1、正弦波信号源Vsin.Voff：直流基准电压 VAMPL：幅度电压 FREQ：信号频率 TD：延迟时间 DF：阻尼系数，单位为秒的倒数:PHASE：相位，单位为 第46页/共126页2、脉冲信号源Vp

19、ulse V1：起始电压 V2：脉冲电压 TD：零秒到起始电压开 始爬升的延迟时间 TR：由起始电压转变至 脉波电压所需时间 TF：由脉波电压转变至 起始电压所需时间 PW：脉波宽度，即脉波 电压存在的时间长度 PER：信号周期6.6电力电子电路的PSpice仿真第47页/共126页3、折线波信号源Vpwl 练习：使用Vpulse设置锯齿波、三角波、梯形波及脉冲波。6.6电力电子电路的PSpice仿真第48页/共126页5.使用激励源编辑器编辑激励源 激励源编辑器的元件名称为Vstim，通过Vstim可以设置多种激励源：点选所要设置的类型后单击“OK”按钮，会弹出参数设置窗口，按照前面介绍的激

20、励源参数数值的含义，设定各参数，即可。6.6电力电子电路的PSpice仿真第49页/共126页基本分析举例及仿真波形的处理例6-1：二极管半波整流电路仿真（仿真参数为瞬态分析printstep:1us,runtotime:100ms。使用元件分别为：Vsin、Dbreak、Cbreak、Rbreak）练习打印及保存波形6.6电力电子电路的PSpice仿真第50页/共126页仿真结果6.6电力电子电路的PSpice仿真第51页/共126页波形显示窗口内各标示的含义6.6电力电子电路的PSpice仿真第52页/共126页打印或保存波形结果：首先要在PSpice窗口调整好输出波形，然后选Window

21、Copy to Clipboard.选项，设置选项，这里可以保持原来Probe显示的本来颜色，也可以把背景反白，也可以将所有颜色变为黑白色，点选后按”OK”按钮键即可将目前工作窗口内的波形送至剪贴板内，可将波形图直接粘贴到文档中，也可用图形处理程序再行处理后使用。在PROBE窗口下，如果按下键盘右上方的Print Screen键，会将目前计算机屏幕所看到的全部显示数据送至剪贴板内。也可使用数据处理软件对这些数据进行处理。6.6电力电子电路的PSpice仿真第53页/共126页例6-2：可控整流（瞬态分析printstep:1us,runtotime:100ms使用元件分别为：Vsin、Vpul

22、se、2n1595、Lbreak、Rbreak）Plot和Trace菜单的使用6.6电力电子电路的PSpice仿真第54页/共126页仿真结果6.6电力电子电路的PSpice仿真第55页/共126页 分别使用Plot菜单中的Add Plot Window项和Trace菜单中的Add Trace项在Probe窗口内显示3个坐标显示区域，单击不同坐标系，进行坐标系切换，并在不同的坐标系内添加相应的波形。6.6电力电子电路的PSpice仿真第56页/共126页例6-3直流扫描分析（DCSweep）验证电阻两端电压与电流的关系曲线(波形的添加删除练习，探针的使用）此时所得特性的横坐标不再是时间，而是电

23、流或电压。6.6电力电子电路的PSpice仿真第57页/共126页第6章PSpice应用DC Sweep直流分析参数设置及其意义6.6 电力电子电路的PSpice仿真第58页/共126页第6章PSpice应用 Probe窗口中没有希望观察的波形时，需要添加波形，方法是：选择菜单TraceAdd Trace.或使用快捷键 打开添加波形对话框。从Simulation Output Variables栏内选中所要显示的波形的名称，或在窗口下方的Trace Expression栏键入所显示量或表达式，点OK键，显示波形。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第59页/共126页第6章PSpice应用本

24、例中选择I(R1)，结果为6.6 电力电子电路的PSpice仿真第60页/共126页第6章PSpice应用 采用放置测量探针（Marker）的方法读取仿真波形。探针的用途主要是在电路图上标记出待观测信号的类型及位置。在Schematic窗口点开Markers下拉菜单：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第61页/共126页第6章PSpice应用主要探针：Voltage Level,：电路地的电势探针。可放置在电路连线任何位置。Voltage Differential：某两点之间的电压差探针（次探针有两个测量点）。放置在所测两点的电路连线任何位置，必须成对出现。Current into Pin

25、：元件电流的探针，只能放在元件引脚上，放在连线上是无效的。Advanced：会打开一个子菜单，提供一些高级测量（如测量dB值、相位差等）的探针。如要删除某条波形，先用鼠标在波形显示区的下方选取待处理的波形变量名称，它会变为红色，然后直接按Delete键或选EditDelete就可在显示屏幕下删除这一条曲线 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第62页/共126页第6章PSpice应用例6-4 交流扫描分析（AC Sweep）及基本波形处理 交流分析输出波形图的横轴为频率，即频率响应图或频谱图 Vac的使用DB(V(Vo)/V(Vi)以及P(V(Vo)/V(Vi)6.6 电力电子电路的PSpi

26、ce仿真第63页/共126页第6章PSpice应用 在Probe程序中，经由Gaul Function的协助，可以取得诸如低通响应的频宽、带通响应的频率或中心频率、时域信号的上升或下降时间等这些特定量的数值及其发生的场合。增加一条Y轴坐标6.6 电力电子电路的PSpice仿真第64页/共126页第6章PSpice应用波形图的处理及添加指示标志Text：文字Line：画直线Poly-1ine；画折线Arrow：画带箭头的直线Box：画方块Circle：画圆形Ellipse：先输入倾斜角后，绘出椭圆形Mark：将光标位置显示在图内6.6 电力电子电路的PSpice仿真第65页/共126页第6章PS

27、pice应用例6-5 参数分析举例（参数分析必须挂靠其他分析类型，观察波形的信息）要对R1进行参数分析，希望R1的数值从取值，每次增加，到为止，每取一次值电路仿真一次，以观察R1阻值的变化对电路瞬态运行的影响。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第66页/共126页第6章PSpice应用 按照通常方法搭建电路图，本例中希望对R1进行参数变化的分析,则对于这种分析既要对元件R1进行设置，还需对参数分析类型参数进行设置 R1设置方法分两步，第一步：R1的阻值设置为：r，表示R1不是某一个值。第二步：调用参数设定器件PARAM，放置在电路中，双击PARAM器件进行设置，NAME1项设置为r，与R1

28、的阻值设置为r一致，表示参数分析的对象为r，VALUE1项设置为1k（此值没有具体意义，只要给定一个值即可）。分析类型Parametric设置，单击进入设置界面，按照R1的变化要求进行参数设置。单击“OK”按钮。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第67页/共126页第6章PSpice应用参数分析的设置6.6 电力电子电路的PSpice仿真第68页/共126页第6章PSpice应用 至此参数的变化过程已设置完毕，选择电路的分析类型（该例为瞬态分析），设置分析参数，进行仿真：5个波形，分别对应R1为1k、2k、3k、4k、5k时的仿真结果。波形中并没有标明各波形所对应的参数，可在波形上右击鼠标

29、，选中Information查看每条波形所对应的参数条件。选择Properties可对波形线型及颜色进行设置。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第69页/共126页第6章PSpice应用波形曲线信息属性6.6 电力电子电路的PSpice仿真第70页/共126页第6章PSpice应用例6-6 温度分析（需要与其他分析类型配合使用）Pspice系统默认系统的工作温度为27C 温度分析必须使用Break模型，即元件名称中带Break字样的元件，如Rbreak、Cbreak、Lbreak等，并且需要进行温度参数的设定，PSpice中温度对电阻（电感、电容同样参考此式）的影响由下式模拟：T为设定的仿

30、真温度；T0为标称温度（27 C）；TC1、TC2为一阶和二阶温度系数，表示元件参数随温度变化的度。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第71页/共126页第6章PSpice应用例第一步：搭建电路，设置元件温度参数，做法是：鼠标左击Rbreak选中该器件（器件变为红色），从EditModel选择 或 对该器件模型进行修改，输入“TC1=0.01”和“TC2=0.02”后保存修改，退出模型编辑。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第72页/共126页第6章PSpice应用元件温度参数设置步骤6.6 电力电子电路的PSpice仿真第73页/共126页第6章PSpice应用第二步：设置分析类型：

31、勾选温度分析和瞬态分析（温度分析必须配合其他分析类型使用）首先设置温度分析参数：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第74页/共126页第6章PSpice应用还要设置瞬态分析参数：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第75页/共126页第6章PSpice应用仿真结果：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第76页/共126页第6章PSpice应用观察结果：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第77页/共126页第6章PSpice应用电力电子电路PSpice仿真实例 1.普通变压器电路用互感器仿真，这时电压变比N1/N2=sqrt(L1/L2)=n。在PSpice中该元件被称为XFRM_L

32、INEAR。设置耦合系数k接近或等于1（例如k=1），并且这样选择L，让L远远大于等效电阻（如：当理想变压器二次侧接一个电阻R时，一次侧的等效输入电阻为n2R，则Rab=10+n2500）。对于这个例子，我们让L2远远大于500或L2500/(602)H；让L2至少大10倍，例如L2=20H。然后L1可以从匝数比L1/L2=(N1/N2)2得到。对于匝数比10，L1=L2100=2000H。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第78页/共126页第6章PSpice应用按照选定参数进行仿真结果：按照上述参数设置，得到的变压器电压变比为10 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第79页/共12

33、6页第6章PSpice应用2.带磁芯变压器的实现方法以一个含有一次侧绕组、两个输出绕组、磁芯为E13_6_6_3C81的变压器为例：首先先放置3个电感这里分别取名为La、Lb和Lc，按照变压器结构形式连接，然后取用E13_6_6_3C81放置在电路图界面上，然后设置参数 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第80页/共126页第6章PSpice应用3.BUCK电路系统的仿真（瞬态分析printstep:10ns,runtotime:1ms）（1）开环电路仿真 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第81页/共126页第6章PSpice应用仿真结果：6.6 电力电子电路的PSpice仿真第82

34、页/共126页第6章PSpice应用（2）输入加入扰动后的仿真 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第83页/共126页第6章PSpice应用（3）采用PI控制器的闭环BUCK电路系统仿真 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第84页/共126页第6章PSpice应用闭环仿真结果6.6 电力电子电路的PSpice仿真第85页/共126页第6章PSpice应用思考：负载突变条件下的开环和闭环仿真实现6.6 电力电子电路的PSpice仿真第86页/共126页第6章PSpice应用4.正激电路的仿真（瞬态分析printstep:1s,runtotime:8ms）6.6 电力电子电路的PSpice

35、仿真第87页/共126页第6章PSpice应用5.半桥电路的仿真（瞬态分析printstep:1s,runtotime:8ms）。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第88页/共126页第6章PSpice应用仿真结果：M1和M2驱动信号变压器一次侧电压输出电压 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第89页/共126页第6章PSpice应用6.移相全桥电路的仿真（瞬态分析printstep:10s,runtotime:8ms）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第90页/共126页第6章PSpice应用仿真结果：M1、M2、M3、M4的驱动波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第91

36、页/共126页第6章PSpice应用变压器一次侧、二次侧电压波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第92页/共126页第6章PSpice应用输出电压波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第93页/共126页第6章PSpice应用7.线性闭环稳压电路的仿真（瞬态分析printstep:2ns,runtotime:20ms）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第94页/共126页第6章PSpice应用负载电流和输出电压波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第95页/共126页第6章PSpice应用8.反激电路的仿真：（瞬态分析printstep:10s,runtotime:50

37、ms）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第96页/共126页第6章PSpice应用 9.三相逆变电路的仿真（子电路的应用）A相SPWM波产生电路：（B、C相SPWM波产生电路只在正弦给定的相位上有各120度的差别）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第97页/共126页第6章PSpice应用 table的参数设置 table输入、输出波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第98页/共126页第6章PSpice应用子电路输出P1口和P2口的波形 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第99页/共126页第6章PSpice应用搭建三相逆变系统 第一步：子电路的调用6.6 电力电子电路的

38、PSpice仿真第100页/共126页第6章PSpice应用 三相逆变电路6.6 电力电子电路的PSpice仿真第101页/共126页第6章PSpice应用仿真结果 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第102页/共126页加入滤波器件6.6 电力电子电路的PSpice仿真第103页/共126页仿真结果6.6 电力电子电路的PSpice仿真第104页/共126页数字信号源的使用及数字电路仿真1.组合逻辑电路仿真2.时序逻辑电路仿真3.非周期性数字输入信号源的使用模块化和层次化设计 所谓模块化和层次化设计就是先将整体电路依其特性及复杂度分割成合适的子电路。然后先分别绘制及仿真每一个子电路，待相

39、关的子电路一一完成后，再将它们组合起来继续仿真，最后完成整体电路。平坦式（Flat）结构，跨页连接端口（off-Page Connectors）。依赖设计者一一去标明每个跨页连接端口的接通情况。层次化（Block）结构，层次输入/输出端口（IF_IN、IF_OUT）。层次化设计较容易管理整体电路，所以成为现今设计方式的主流。各个子电路都经过完整的设计过程，可以用一个块（Block）代表，以后可以在仿真中重复使用它。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第105页/共126页常用的网络标号有：网络别名（Net Alias）：识别在一个绘图页内连通的网络。适用于独立的单张绘图页场合。跨页连接端口（

40、off-Page）：off-Page“”用于识别数个绘图页间连接的网络。适于平坦式结构场合。层次输入/输出端口（interface port）：层次输入/输出端口有两种：IF_IN“”和IF_OUT“”。经由层次方块（B1ock）的层次引脚（Pin），用以识别进入一个子层绘图页的网络连接。适用于层次式结构的场合。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第106页/共126页1.平坦式电路（举例）本例使用两页电路搭建的分流法则验证电路 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第107页/共126页使用了跨页连接端口元件（Off-Page）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第108页/共126页分

41、析类型设置6.6 电力电子电路的PSpice仿真第109页/共126页仿真结果6.6 电力电子电路的PSpice仿真第110页/共126页2.层次化电路反相放大器子电路Negative.sch正相放大器子电路Positive.sch 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第111页/共126页调用子电路6.6 电力电子电路的PSpice仿真第112页/共126页分析类型6.6 电力电子电路的PSpice仿真第113页/共126页仿真结果6.6 电力电子电路的PSpice仿真第114页/共126页3.复杂的层次式电路6.6 电力电子电路的PSpice仿真第115页/共126页分析类型设置6.6

42、电力电子电路的PSpice仿真第116页/共126页仿真结果：使用Probe观察仿真结果，用TraceAdd Trace 对话框，添加DB(V(Vol)/V(Vi)、DB(Vo2/V(Vi)、DB(Vo3/V(Vi)显示幅频特性。输入P(Vol)/V(Vi)、P(Vo2)/V(Vi)、P(Vo3)/V(Vi)显示相频特性 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第117页/共126页模拟行为模型 仿真一块尚未完成或是极复杂的子电路 使用PSpice内已经建好的模拟行为模型元件 运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真 4种基本的控制电源元件如果善加利用，简化电路的设计和仿真过程。另外

43、对E、G型的控制电源提供了一些特殊的延伸模型，这就是所谓模拟行为模型。输人阻抗无限大输入阻抗为0频宽（BW）无限大增益（Gain）为定值无谐波失真完全不受噪声干扰等完全理想化的特性 元件名称说 明E电压控制电压源（Voltage Control Voltage Source）F电流控制电流源（Current Control Current Source）G电压控制电流源（Voltage Control Current Source）H电流控制电压源（Current Control Voltage Source）6.6 电力电子电路的PSpice仿真第118页/共126页延伸模拟行为模型元件（数

44、学运算的方式来描述ABM.olb元件库）表6-3 时域性质的模拟行为模型其输入/输出关系建立在时间轴上，大多使用于放大器、加法器、乘法器等应用。而频域性质的模拟行为模型其输入/输出关系建立在频率轴上，大多使用于滤波器应用。1.时域模拟行为模型元件6.6 电力电子电路的PSpice仿真第119页/共126页Etable参数Evalue参数6.6 电力电子电路的PSpice仿真第120页/共126页第6章PSpice应用瞬态分析时间为2ms,仿真结果:6.6 电力电子电路的PSpice仿真第121页/共126页第6章PSpice应用2.频域模拟行为模型元件 输入交流信号Vin为VAC，E1为EFR

45、EQ，E2为ELAPLACE，LOPASS为LOPASS，BPASS1为BANDPASS 6.6 电力电子电路的PSpice仿真第122页/共126页第6章PSpice应用3.描述式模拟行为模型元件6.6 电力电子电路的PSpice仿真第123页/共126页第6章PSpice应用仿真结果6.6 电力电子电路的PSpice仿真第124页/共126页第6章PSpice应用 需要注意的是仿真模型的搭建不是唯一的，要实现某个功能电路，实现方法多种多样。要达到熟练进行仿真的目的，只有多练习，对元件库和使用方法达到熟练的程度才能使仿真工作顺利进行。6.6 电力电子电路的PSpice仿真第125页/共126页感谢您的观看！第126页/共126页