1、第第6章章PSpice应用应用6.1 PSpice的起源与发展的起源与发展6.1 PSpice的起源与发展的起源与发展lSpiceSimulation Program with integrate Circuit Emphasisl美国加州大学伯克利分校美国加州大学伯克利分校 1972集成电路分析集成电路分析 l大规模电子系统计算机辅助分析大规模电子系统计算机辅助分析l1984 PC机运行软件机运行软件Pspicel1988 美国国家国家工业标准美国国家国家工业标准lPspice5.0及以下版本为及以下版本为DOS版本版本 电路描述语言电路描述语言lPspice5.1及其以上版本及其以上版本
2、增加图形文件输入方式增加图形文件输入方式l输入方式：网单文件（文本文件）形式输入方式：网单文件（文本文件）形式 电路原理图形式电路原理图形式6.2 PSpice的特点的特点l1、集成性高、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l2、完整的、完整的Probe观测功能观测功能 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。l3、各种完整
3、的高级仿真功能、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
4、一步的分析工具。l4、模块化和层次化设计、模块化和层次化设计l5、模拟行为模型、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，l6、具有模拟和数字仿真能力、具有模拟和数字仿真能力 l7、元件库扩充功能、元件库扩充功能 6.2 PSpice的特点的特点6.3 PSpice可执行的仿真分析可执行的仿真分析 基本分析与高级分析两大类。6.3.1基本分析基本分析 基本分析包含直流分析、交流分析与时域信号分析。1.直流分析直流分析l偏压点分析偏压点分析(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。l直流扫描分析直
5、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。l直流灵敏度分析直流灵敏度分析(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。l小信号直流转移分析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。6.3 PSpice可执行的仿真分析可执行的仿真分析2.交流分析交流分析 验证电路在小信号交流电源下的工作状态。包含交流扫描分析(AC Sweep)与噪声分析(No
6、ise)，相当于实验室内频率分析仪的地位。l交流扫描分析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。l噪声分析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)。l暂态分析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。l傅里叶分析傅里叶分析求暂态分析结
7、果中某个输出信号的直流与其傅里叶成分的比例。6.3 PSpice可执行的仿真分析可执行的仿真分析6.3.2高级分析高级分析 高级分析包含有以下几类可多次执行(multi-run)的分析项目l温度分析温度分析(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。l参数分析参数分析(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。l蒙地卡罗分析蒙地卡罗分析(Monde Carlo)与灵敏度与灵敏度/最差情况分析最差情况分析（Sensitivity worst-case)是有统计性质的分析类型。根据元
8、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。6.3 PSpice可执行的仿真分析可执行的仿真分析6.4 PSpice文件文件 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。6.4.1.DSN .OPJ .CIR .NET .ALS文件文件 原则上每一份电路图都存于一
9、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PSpice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。6.4.2 .OLB .L IB文件文件 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。6.4 PSpice文件文件6.4.3.OUT .DAT文件文件l.OUT内容包含有电路的网络连接描述、PSPice指令
10、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。l.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。6.4.4.PRB .STL .STM .INC文件文件l.PRB自动记录最后一次的屏幕波形，用户也可以自行设置存档。l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。l.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
11、。可以使用记事本等文字编辑器或Model Editor的Model Text View来产生。6.4 PSpice文件文件PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单第第6章章PSpice应用应用PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单菜单系统简介File菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Edit菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Draw菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Navigate菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单View菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Option菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Analyse菜单PSpice软
12、件界面及菜单软件界面及菜单Tools菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Marks菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单Windows菜单PSpice软件界面及菜单软件界面及菜单6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤 基本步骤是：画电路图画电路图设置元件参数设置元件参数安放测试点安放测试点设置分析类型及参数设置分析类型及参数运行仿真运行仿真查看仿真波形查看仿真波形。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 1、绘制电路图及元件参数设置、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
13、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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤方法二方法二 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place或place&close钮，进行放置。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤选取元件：6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤元件库6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤器件参数设置器件参数设置 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。6.5 PSpice 仿
14、真步骤仿真步骤点击 可选择将参数显示在电路原理图中 6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤l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)=10-9 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。6.5 PSpic
15、e 仿真步骤仿真步骤连接电路连接电路 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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤l特别提示特别提示：新建电路图保存时，新建电路图保存时，保存名称及路径保存名称及路径不能使不能使 用汉字。用汉字。电路图中至少要有一个电路图中至少要有一个地地。图中不得有图中不得有未连接未连接的器件、线段。的器件、线段。仿真出错显示仿真出错显示-is floating时，注意检查电路时，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。中没有连接或与地之间没有连接通路的部分。6.5 PSpice 仿真步骤
16、仿真步骤安放测试点安放测试点 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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤2、分析类型设置、分析类型设置 进行仿真运行之前，必须进行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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤3、查看波形、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，进入波形显示界面。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤6.5.2 PSpice常用分析类型参数设置常用分析类型参数设置1、AC S
17、weep 6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤2、DC Sweep6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤3、Transient Analysis Parametric和temperatrue在后续仿真举例中进行介绍 6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤6.5.3 PSpice Probe波形显示及处理波形显示及处理1.probe菜单介绍菜单介绍 波形显示和处理常用的是Trace、Plot和Window三个菜单（1）Trace菜单 6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤Add Trace：在probe界面上添加波形，单击该项会弹出增加 波形对话框 Delete All Traces：删除pr
18、obe当前坐标系中的所有波形 6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤（2）Plot菜单l 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。lAdd Axis：在同一坐标轴上增加Y轴，用以显示不同量的波形。lDelete Y Axis：删除所选定的Y轴。lAdd 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。lDelete Plot：删除“”所指定的坐标系及其波形。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤Axis Settings6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤Add Y Axis6.5 PSpic
19、e 仿真步骤仿真步骤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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤（3）Window菜单6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤Copy to Clipboard6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤选择use screen colorChange white to blackChange all colors to black6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤2.波形处理各工具栏功能（波形处理各工具栏功能（各图标的功能见
20、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。6.5 PSpice 仿真步骤仿真步骤6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真6.6.1一、常用的电源元件一、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 2、脉冲信号源Vpulse V1：起始电压 V2：脉冲电压 TD：零秒到起始
21、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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真3、折线波信号源Vpwl 练习：使用练习：使用Vpulse设置锯齿波、三角波、梯形波及脉冲波。设置锯齿波、三角波、梯形波及脉冲波。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真5.使用激励源编辑器编辑激励源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
22、照前面介绍的激励源参数数值的含义，设定各参数，即可。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真6.6.2基本分析举例及仿真波形的处理基本分析举例及仿真波形的处理例例6-1：二极管半波整流电路仿真（仿真参数为瞬态分析：二极管半波整流电路仿真（仿真参数为瞬态分析print step:1us,run to time:100ms。使用元件分别为：。使用元件分别为：Vsin、Dbreak、Cbreak、Rbreak）练习打印及保存波形练习打印及保存波形6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真波形显示窗口内各标示
23、的含义6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真打印或保存波形结果打印或保存波形结果：l首先要在PSpice窗口调整好输出波形，然后选WindowCopy 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。l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
24、子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真例例6-2：可控整流（瞬态分析：可控整流（瞬态分析print step:1us,run to time:100ms使用元件分别为：Vsin、Vpulse、2n1595、Lbreak、Rbreak）Plot和和Trace菜单的使用菜单的使用6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真 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
25、形。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真例例6-3 直流扫描分析（直流扫描分析（DC Sweep）验证电阻两端电压与电）验证电阻两端电压与电流的关系曲线流的关系曲线(波形的添加删除练习，探针的使用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，而是电流或电压。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用DC Sweep直流分析参数设置及其意义6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 Probe窗口中没有希望观察的波形时，需要添加波形添加波形，方法是：选择菜单TraceAd
26、d 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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用本例中选择I(R1)，结果为6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 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
27、电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用主要探针：lVoltage Level,：电路地的电势探针。可放置在电路连线任何位置。lVoltage 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。lCurrent into Pin：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。lAdvanced：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。l 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Edi
28、tDelete就可在显示屏幕下删除这一条曲线 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用例例6-4 交流扫描分析交流扫描分析（AC Sweep）及基本波形处理基本波形处理 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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 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
29、加一条增加一条Y轴坐标轴坐标6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用波形图的处理及添加指示标志波形图的处理及添加指示标志Text：文字：文字Line：画直线：画直线Poly-1ine；画折线；画折线Arrow：画带箭头的直线：画带箭头的直线Box：画方块：画方块Circle：画圆形：画圆形Ellipse：先输入倾斜角后，：先输入倾斜角后，绘出椭圆形绘出椭圆形Mark：将光标位置显示在：将光标位置显示在 图内图内6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用例例6-5 参数分析参数分析举例（参数分析必须挂靠其他
30、分析类型，观参数分析必须挂靠其他分析类型，观察波形的信息）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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 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
31、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）。分析类型分析类型Parametric设置设置，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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用参数分析的设置6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 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
32、参数，可在波形上右击鼠标，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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用波形曲线信息属性6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用例例6-6 温度分析温度分析（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
33、容同样参考此式）的影响由下式模拟：T为设定的仿真温度；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。201020()()1()()R TR TTCTTTCTT6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用例第一步：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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应
34、用元件温度参数设置步骤6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用第二步：第二步：设置分析类型：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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用还要设置瞬态分析参数：6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用仿真结果：6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用观察结果：6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用
35、应用6.6.3 电力电子电路电力电子电路PSpice仿真实例仿真实例 1.普通变压器电路普通变压器电路用互用互感器仿真，这时电压变比感器仿真，这时电压变比N1/N2=sqrt(L1/L2)=n。在在PSpice中该元件被称为中该元件被称为XFRM_LINEAR。设置耦合系。设置耦合系数数k接近或等于接近或等于1（例如（例如k=1），），并且这样选择并且这样选择L，让，让L远远大远远大于等效电阻（如：当理想变压器二次侧接一个电阻于等效电阻（如：当理想变压器二次侧接一个电阻R时，一次侧的等效时，一次侧的等效输入电阻为输入电阻为n2R，则，则Rab=10+n2500）。）。对于这个例子，我们让对于这
36、个例子，我们让L2远远大于远远大于500或或L2500/(602)H；让；让L2至少大至少大10倍，例如倍，例如L2=20H。然后。然后L1可以从匝数比可以从匝数比L1/L2=(N1/N2)2得得到。对于匝数比到。对于匝数比10，L1=L2100=2000H。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用2.带磁芯变压器的实现方法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
37、_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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用3.BUCK电路系统的仿真电路系统的仿真（瞬态分析瞬态分析print step:10ns,run to time:1ms）（1）开环电路仿真 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用仿真结果：6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用（2）输入加入扰动
38、后的仿真 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用（3）采用PI控制器的闭环BUCK电路系统仿真 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用闭环仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用思考：负载突变条件下的开环和闭环仿真实现6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用4.正激电路的仿真正激电路的仿真（瞬态分析瞬态分析print step:1s,run to time:8ms）6.6 电力电子电路的电力电子电路的
39、PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用5.半桥电路的仿真半桥电路的仿真（瞬态分析瞬态分析print step:1s,run to time:8ms）。）。6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用仿真结果：M1和M2驱动信号变压器一次侧电压输出电压 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用6.移相全桥电路的仿真（瞬态分析移相全桥电路的仿真（瞬态分析print step:10s,run to time:8ms）6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用
40、仿真结果：M1、M2、M3、M4的驱动波形 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用变压器一次侧、二次侧电压波形 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用输出电压波形 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用7.线性闭环稳压电路的仿真（瞬态分析线性闭环稳压电路的仿真（瞬态分析print step:2ns,run to time:20ms）6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用负载电流和输出电压波形 6.6 电力
41、电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用8.反激电路的仿真：（瞬态分析反激电路的仿真：（瞬态分析print step:10s,run to time:50ms）6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 9.三相逆变电路的仿真（子电路的应用）三相逆变电路的仿真（子电路的应用）A相相SPWM波产生电路：波产生电路：（B、C相相SPWM波产生电路只在正弦给定的相位上有各波产生电路只在正弦给定的相位上有各120度的差别）度的差别）6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 tab
42、le的参数设置 table输入、输出波形 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用子电路输出P1口和P2口的波形 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用搭建三相逆变系统 第一步：子电路的调用6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 三相逆变电路6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用仿真结果 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真加入滤波器件6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真
43、仿真仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真 6.6.4 数字信号源的使用及数字电路仿真数字信号源的使用及数字电路仿真 1.组合逻辑电路仿真组合逻辑电路仿真 2.时序逻辑电路仿真时序逻辑电路仿真 3.非周期性数字输入信号源的使用非周期性数字输入信号源的使用6.6.5 模块化和层次化设计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（平坦式（Flat）结构）结构，跨页连接端口（off-Page Connectors）
44、。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（层次化（Block）结构）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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真l常用的网络标号有：网络别名网络别名（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。跨页连接端口跨页连接端口（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。层次输入层次输入/输
45、出端口输出端口（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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真1.平坦式电路（举例）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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真使用了跨页连接端口元件（Off-Page）6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真分析类型设置6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真仿真结果6.6 电力电子
46、电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真2.层次化电路层次化电路 反相放大器子电路反相放大器子电路 Negative.sch 正相放大器子电路正相放大器子电路 Positive.sch fOiniRVVR fOiniRV(1)VR6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真调用子电路6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真分析类型6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真3.复杂的层次式电路复杂的层次式电路6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真分析类型设置6.6 电力电子
47、电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真仿真结果：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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真6.6.6 模拟行为模型模拟行为模型 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
48、。另外对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 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真延伸模拟行为模型元件（
49、数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时域模拟行为模型元件6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真Etable参数Evalue参数6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用瞬态分析时间为2ms,仿真结果:6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用2.频域模拟行为模型元件频域模拟行为模型
50、元件 输入交流信号Vin为VAC，E1为EFREQ，E2为ELAPLACE，LOPASS为LOPASS，BPASS1为BANDPASS 6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用3.描述式模拟行为模型元件描述式模拟行为模型元件6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用仿真结果6.6 电力电子电路的电力电子电路的PSpice仿真仿真第第6章章PSpice应用应用 需要注意的是仿真模型的搭建不是唯一的不是唯一的，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，对元元件库和使用方法件库
