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精通Saber开关电源仿真V1.0By:Deimo袁2013/7/19-2013/8/19一、工程建立saber sketch —>file—> new—>schematic 二．绘制原理图1、添加元器件：在空白处点击鼠标右键菜单get part—>part gallery三、快捷键与小技巧Wire W键绘制连线单击R 键翻转元器件。
单击D 键上下翻转元器件。
ctrl+C复制+ctrl+V粘贴快速绘制原理图。
示波器仿真时可以右击导线Probe 调出小窗口示波器观看波形。
点住示波器横轴某一段可以放大观看。
欲把两个clock设置成180°相位差，可设置clock内的Td(Delay of start of clock signal) 延时启动半个周期。
差分探头：右键，show ref 。
在示波器界面中可以拖动波形在一起观看。
在Tool中选择measurement tool，弹出菜单，点击measurement右边的可选框，弹出下拉菜单，选择levels中的peak to peak，即可测量峰峰值，同时可以看到菜单中的选项非常丰富，跟示波器的使用方法类似，可测量最大值，最小值，峰峰值，平均值等，在time domain选项中还可以测量各种跟时间相关的量四、电路分析手段1、直流静态工作点分析：DC operating point，将basic中的display after analysis项选择Yes2、示波器分析：operating point / transientBasic一栏里：设置电路运行时间跨度End time:1u (默认单位为S) 仿真软件计算步进Time Step 100n （因为没有大电容，所有跨度较小。
没有瞬变量，步进较大）Monitor Progress采用默认设置，Plot Analysis选择下拉框中的Yes-replace Plot，表示每一次仿真之后，所有的仿真结果都更新为最新值。
Saber容差分析模型使⽤说明Saber 容差分析模型使⽤说明⼀、副边电流采样过流保护容差分析 1、仿真电路图：2、电路图原理：如上图所⽰s I 为变换器输出电流（即容差分析对象）；s R 为输出电流检测电阻；1T 是电压控制电流源；1U ，2U 为运放；ref V 为基准电压（如TL431等）。
电路模型建⽴的思路是----对电路进⾏瞬态分析，分析结果能够得出⼀个稳态的s I ，使得a 点的电压与ref V 基准电压相等。
这样即可保证s I 是变换器的过流保护点。
然后再进⾏montecarlo 分析，得到容差分布图和CPK 值。
3、容差分析变量：容差分析变量即使⽤模型时需要设定偏差范围的器件参数。
即实际电路中影响精度（如过流保护点精度）的器件（如采样电阻，基准）。
使⽤时可根据实际需要进⾏更改。
1）电流检测电阻s R2）差分放⼤倍数2R 、3R 、4R 3）电压基准ref V4、仿真结果：如图所⽰，Lower:26为规格书过流点指标下限； Upper:37为规格书过流点指标上限；Cpk:1.3059为软件⾃动计算出的Cpk 值。
⼆、过压保护容差分析 1、仿真电路图：2、电路图原理：如上图所⽰out V 为变换器输出电压（即容差分析对象）；1R 、2R 为输出电压检测电阻；1T 是电压控制电压源；1U 为运放；ref V 为基准电压（如TL431等）。
电路模型建⽴的思路是----对电路进⾏瞬态分析，分析结果能够得出⼀个稳态的out V ，使得a 点的电压与ref V 基准电压相等。
这样即可保证out V 是变换器的过流保护点。
然后再进⾏montecarlo 分析，得到容差分布图和CPK 值。
3、容差分析变量：容差分析变量即使⽤模型时需要设定偏差范围的器件参数。
即实际电路中影响精度（如过压保护点精度）的器件（如采样电阻，基准）。
使⽤时可根据实际需要进⾏更改。
1）电压检测分压电阻1R、2RV2）电压基准ref4、仿真结果：如图所⽰，Lower:2.37为规格书过流点指标下限；Upper:2.48为规格书过流点指标上限；Cpk:1. 2064为软件⾃动计算出的Cpk值。
Saber 软件简介Saber软件主要用于外围电路的仿真模拟，包括SaberSketch和SaberDesigner两部分。
SaberSketch用于绘制电路图，而SaberDesigner 用于对电路仿真模拟，模拟结果可在SaberScope和DesignProbe中查看。
Saber的特点归纳有以下几条：1．集成度高：从调用画图程序到仿真模拟，可以在一个环境中完成，不用四处切换工作环境。
2．完整的图形查看功能：Saber提供了SaberScope和DesignProbe 来查看仿真结果，而SaberScope功能更加强大。
3．各种完整的高级仿真：可进行偏置点分析、DC分析、AC分析、瞬态分析、温度分析、参数分析、傅立叶分析、蒙特卡诺分析、噪声分析、应力分析、失真分析等。
4．模块化和层次化：可将一部分电路块创建成一个符号表示，用于层次设计，并可对子电路和整体电路仿真模拟。
5．模拟行为模型：对电路在实际应用中的可能遇到的情况，如温度变化及各部件参数漂移等，进行仿真模拟。
第一章用SaberSketch画电路图在SaberSketch的画图工具中包括了模拟电路、数字电路、机械等模拟技术库，也可以大致分成原有库和自定义库。
要调用库，在Parts Gallery中，通过对库的描述、符号名称、MAST模板名称等，进行搜索。
画完电路图后，在SaberSketch界面可以直接调用SaberGuide对电路进行模拟，SaberGuide的所有功能在SaberSketch中都可以直接调用。
➢启动SaberSketchSaberSketch包含电路图和符号编辑器，在电路图编辑器中，可以创建电路图。
如果要把电路图作为一个更大系统的一部分，可以用SaberSketch将该电路图用一个符号表示，作为一个块电路使用。
启动SaberSketch：▲UNIX：在UNIX窗口中键入Sketch▲Windows NT：在SaberDesigner程序组中双击SaberSketch图标下面是SaberSketch的用户界面及主要部分名称，见图1－1：退出SaberSketch用File>Exit。
Saber常见电路仿真实例一稳压管电路仿真 (2)二带输出钳位功能的运算放大器 (3)三5V/2A的线性稳压源仿真 (4)四方波发生器的仿真 (7)五整流电路的仿真 (10)六数字脉冲发生器电路的仿真 (11)七分频移相电路的仿真 (16)八梯形波发生器电路的仿真 (17)九三角波发生器电路的仿真 (18)十正弦波发生器电路的仿真 (20)十一锁相环电路的仿真 (21)一稳压管电路仿真稳压管在电路设计当中经常会用到，通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。
下面就介绍一个简单例子，仿真电路如下图所示：在分析稳压管电路时，可以用TR分析，也可以用DT分析。
从分析稳压电路特性的角度看，DT分析更为直观，它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。
因此对上面的电路执行DT分析，扫描输入电压从9V到15V，步长为0.1V，分析结果如下图所示：从图中可以看到，输入电压在9～15V变化，输出基本稳定在6V。
需要注意的是，由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源，其输出阻抗为零，因此不能直接将电源和稳压管相连接，如果直接连接，稳压管将无法发挥作用，因为理想电源能够输出足以超出稳压管工作范围的电流。
二带输出钳位功能的运算放大器运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,因此利用Saber软件可以很方便的完成各种运方电路的仿真验证工作.如下图所示的由lm258构成的反向放大器电路,其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压.对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V->2V,步长为0.1V,仿真结果如下图所示:从仿真结果可以看出,当输入电压超出一定范围时,输出电压被钳位.输出上限时6.5V,下限是-6.5V.电路的放大倍数A=-5.注意:1.lm258n_3是Saber中模型的名字,_3代表了该模型是基于第三级运算放大器模板建立的.2.Saber软件中二极管器件级模型的名字头上都带字母d,所以d1n5233a代表1n5233的模型.三5V/2A的线性稳压源仿真下图所示的电路利用78L05+TIP33C完成了对78L05集成稳压器的扩展，实现5V/2A 的输出能力。
1，知道了传递函数，如何得出bode图？2，如何测量波形的THD、PF值以及各次谐波？3，测电压、电流各种方法小结。
4，实现变压器的功能：耦合电感的用法。
（技巧分享就到此了，有什么问题可留言，推荐去看看107楼的内容）刚才Q上有人问我关于混合仿真的，这里增加个：5，控制系统与模拟系统下的混合仿真。
比如说现在要画下面传递函数的bode图:首先，在saber的搜索栏里输入“tf_rat”，出来如下图：可以选择第一个：两个串联即可，如下图：这样就实现了上面的传递函数。
这里的source需要用到控制系统下的，可搜“c_sin”，选择第一个，如下：当然了，不一定非要这个，因为可以通过接口转换来实现，这是后话。
关于tf_rat的设置如下：这样就实现了函数:1/(s+1)最后的连接图：先netlist再DC分析然后小信号分析，看下面设置：最后的bode图：至此，bode图已经画出来了，很简单哈，剩下的就是自己去分析了~这里附上上面仿的附件，方便下载。
双击轴线，AXIS ATTRIBUTE对话框里的GRID increment可以调制轴线等分间距！！路径中不能有中文，要在全英文下看波形可以放大的，选中托一下即可。
要恢复回来，按下面按钮：不错，既然你仿出来了，你再试试这个传递函数哈：怎么跟上图差不多呢关于区别，你看看：这样看就出来区别了，哈哈怎么把两个波形放在同一个图中的？讲讲波形计算器吧，比如如何把某一个电流扩大十倍，电压扩大十倍便找个简单的电流扩大十20倍的小例子这是一个电流波形，点出计算器来点击图形右侧的电流标号i(l.lr)，标号呈现白色表示选中，然后在计算器光标处左键按一下，右键再按一下，至此i(l.lr)添加到计算器中了。
其次在光标处输出20*，再次输入内容的话，以前的内容自动清除，从而计算器自动生成了i(l.lr)*20，这样计算器完成了计算。
计算其中delete为删除键。
最后点击Δ左边的绿色波形图，电流扩大十倍后如下图所示在saber，常用的电容就一种，可以不分极性的，如下：，如何测量波形的THD、PF值以及各次谐波在PFC的仿真以及并网逆变中，经常需要测量波形的THD，PF值，看各次谐波的大小。
Saber电源仿真——基础篇电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。
熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。
Saber仿真软件是一个功能非常强大的电路仿真软件，尤其适合应用在开关电源领域的时域和频域仿真。
但由于国内的学术机构和公司不太重视仿真应用，所以相关的研究较少，没有形成系统化的文档体系，这给想学习仿真软件应用的工程师造成了许多的困扰，始终在门外徘徊而不得入。
本人从事4年多的开关电源研发工作，对仿真软件从一开始的茫然无知，到一个人的苦苦探索，几年下来也不过是了解皮毛而已，深感个人力量的渺小，希望以这篇文章为引子，能够激发大家的兴趣，积聚众人的智慧，使得我们能够对saber仿真软件有全新的认识和理解，能够在开发工作中更加熟练的使用它，提高我们的开发效率。
下面仅以简单的实例，介绍一下saber的基本应用，供初学者参考。
在saber安装完成之后，点击进入saber sketch，然后选择file—> new—>schematic，进入原理图绘制画面，如下图所示：在进入原理图绘制界面之后，可以按照我们自己的需要来绘制电路原理图。
首先，我们来绘制一个简单的三极管共发射极电路。
第一步，添加元器件，在空白处点击鼠标右键菜单get part—>partgallery有两个选择器件的方法，上面的左图是search画面，可以在搜索框中键入关键字来检索，右图是borwse画面，可以在相关的文件目录下查找自己需要的器件。
通常情况下，选择search方式更为快捷，根据关键字可以快速定位到自己想要的器件。
如下图所示，输入双极型晶体管的缩写bjt，回车确定，列表中显示所有含有关键字bjt的器件，我们选择第三个选择项，这是一个理想的NPN型三极管，双击之后，在原理图中就添加了该器件。
稳压管电路仿真稳压管在电路设计当中经常会用到，通常在需要控制电路的最大输入、输出或者在需要提供精度不高的电压参考的时候都会使用。
下面就介绍一个简单例子，仿真电路如下图所示：在分析稳压管电路时，可以用TR分析，也可以用DT分析。
从分析稳压电路特性的角度看，DT分析更为直观，它可以直接得到稳压电路输出与输入之间的关系。
因此对上面的电路执行DT分析，扫描输入电压从9V到15V，步长为0.1V，分析结果如下图所示：从图中可以看到，输入电压在9～15V变化，输出基本稳定在6V。
需要注意的是，由于Saber仿真软件中的电源都是理想电源，其输出阻抗为零，因此不能直接将电源和稳压管相连接，如果直接连接，稳压管将无法发挥作用，因为理想电源能够输出足以超出稳压管工作范围的电流。
带输出钳位功能的运算放大器运算放大器在电路设计中很常用,在Saber软件中提供了8个运放模板和大量的运放器件模型,因此利用Saber软件可以很方便的完成各种运方电路的仿真验证工作.如下图所示的由lm258构成的反向放大器电路, 其放大倍数是5,稳压二极管1N5233用于钳位输出电压.对该电路执行的DT分析,扫描输入电压从-2V-> 2V , 步长为0.1V, 仿真结果如下图所示:从仿真结果可以看出,当输入电压超出一定范围时, 输出电压被钳位. 输出上限时6.5V, 下限是-6.5V. 电路的放大倍数A=-5.注意:1. lm258n_3 是Saber中模型的名字, _3代表了该模型是基于第三级运算放大器模板建立的.2. Saber软件中二极管器件级模型的名字头上都带字母d, 所以d1n5233a代表1n5233的模型.5V/2A的线性稳压源仿真下图所示的电路利用78L05+TIP33C完成了对78L05集成稳压器的扩展，实现5V/2A 的输出能力。
为了考察电路的负载能力，可以在Saber软件中使用DT分析，扫描变化负载电流，得出输出电压与输出电流的关系，也就可以得到该电路的负载调整率了。
浅谈Saber仿真步骤①绘制设计对象的电路。
首先进人SaberSketch 界面，点击Part。
二响按钮，调出所需要的元器件。
寻找元件的方法有两种，可以通过Search String搜索，也可以双击Available Categorie中的Mast Parts Library项，在各类别中寻找。
第二步编辑元器件属性，双击元器件即可编辑。
第三步将各元器件连接。
得到原理图。
如果电路图较复杂，则要为各分电路图创建符号，符号名要与电路图名一致，后缀为.Ai-sym。
符号要与电路或MAST 模板连接。
最后点击Design 菜单中的Netlist选项生成该设计的网络表。
点击Design 菜单中的Simulate 选项加载设计。
此后就可以进行仿真分析。
②电路分析。
Saber 中主要有直流工作点分析、直流传递特性分析、时域分析、频域分析、线性系统分析、灵敏度分析、参数扫描分析、统计特性分析（蒙特卡罗分析等）、傅立叶变换。
其中，直流工作点分析要注意Holldnodes项的设置以及算法的选择；直流传递特性的分析要注意在某一电源变化时电路中的参数随电源的变化规律；交流小信号分析要注意number of points项设置；暂态分析要注意Run DAnalysis First 项，Allow IP=EP项，Initial Point File 的设置。
计算直流工作点，点击Analyses > Operating Point >DOperating Point…，确定后即开始分析。
通过Results>Operating Point Report…生成的报告可以看到直流分析结果。
频域分析，点击Analyses ＞Frequency ＞Small-SignAC…，设定Start Frequency ：0.1；End Frequency ：1000；Number of Points：10000；Plot。
基于Saber的Buck电路仿真与分析罗伟1李洪珠2(辽宁工程技术大学电气工程系阜新123000)摘要：Saber仿真软件是当今世界上功能强大的电力电子仿真软件之一，本文采用Saber软件对降压式DC-DC变换器(Buck电路)进行了仿真研究，得到Buck电路工作机理，并为Saber软件的进一步应用奠定了基础。
关键词：Saber 仿真 Buck电路Simulation and Analysis of Buck Circuit Based on SaberLouWei Li Hongzhu(Department of Electrical Engineering ,Liaoning Technical University ,Fu Xin123000)Abstract：Saber is now one of the most powerful simulators used in the power electronics field in the world. The paper has done some simulation works on the step-down DC-DC converter (buck circuit) using Saber, and got its running mechanism, and established foundation for the further application of Saber.Keywords：Saber; simulation; Buck Circuit1 引言在实际电力电子装置中，工程人员往往凭经验通过不断更换元器件或改变结构使装置满足一定的动态和静态特性，而通过计算机仿真能方便地完成这种改变，从而缩短产品开发周期，减小研究开发成本。
Saber仿真软件是美国Analogy公司开发的功能强大的电力电子系统仿真软件之一，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、水力、控制等领域的系统设计和仿真。
Saber软件仿真流程：今天来简单谈谈Saber软件的仿真流程问题。
利用Saber软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。
前一种方法的基本过程如下：a.在SaberSketch中完成原理图录入工作；b.然后使用netlist命令为原理图产生相应的网表；c.在使用simulate 命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器中，同时在Sketch中启动SaberGuide界面；d.在SaberGuide界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真；e.仿真结束以后利用CosmosScope工具对仿真结果进行分析处理。
在这种方法中，需要使用SaberSketch和CosmosScope两个工具，但从原理图开始，比较直观。
所以，多数Saber的使用者都采用这种方法进行仿真分析。
但它有一个不好的地方就是仿真分析设置和结果观察在两个工具中进行，在需要反复修改测试的情况下，需要在两个窗口间来回切换，比较麻烦。
而另一种方法则正好能弥补它的不足。
基于网表的分析基本过程如下：a. 启动SaberGuide环境，即平时大家所看到的Saber Simulator图标，并利用load design 命令加载需要仿真的网表文件;b. 在SaberGuide界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真；c. 仿真结束以后直接在SaberGuide环境下观察和分析仿真结果。
这种方法要比前一种少很多步骤，并可以在单一环境下实现对目标系统的仿真分析，使用效率很高。
但它由于使用网表为基础，很不直观，因此多用于电路系统结构已经稳定，只需要反复调试各种参数的情况；同时还需要使用者对Saber软件网表语法结构非常了解，以便在需要修改电路参数和结构的情况下，能够直接对网表文件进行编辑。
Sketch的使用：1．今天讨论Saber Sketch的使用。
如果我们采样基于原理图的仿真方式，那么Sketch是我们在整个仿真过程中主要操作的一个界面。
• 80•通过电路仿真可以缩短产品开发周期，减小研究开发成本。
充电机功率模块应用在新八轴电力机车上，是机车辅助变流系统中一个重要的组成模块单元。
本文对充电机功率模块主要部件进行参数计算和选型，并采用Saber 仿真软件对充电机功率模块进行仿真研究，来验证器件选型的可行性。
从现有的电力电子装置情况看，工程工作人员通常以自身经验为基础来实施元器件更换，改变结构让装置能够保持应有的动态与静态特性也是按照自身经验来实施的。
计算机仿真的应用能大大的改善上述情况对工作效率的负面影响，快捷的对元器件进行更换与改变，进而优化产品开发周期与开发研究成本。
Saber 是美国Analogy 公司开发， Saber 作为混合仿真系统，可以兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，便于在不同层面上分析和解决问题，其他仿真软件不具备这样的功能。
Saber 的分析功能比较强大，主要有DC 分析，用于计算设计的工作点；瞬态分析，分析确定系统的时域响应；频响分析，分析系统随频率变化的响应特征；傅里叶和快速傅里叶变换分析，将时域波形变换成频谱；逆快速傅立叶变换分析，将频域波形变换成时域波形；以及蒙特卡洛、噪声等随机分析和参数扫描、应力分析等。
因此，在Saber 中建立系统的模型，仿真各种控制策略，模拟各类实际中的稳态瞬态状态，进而发挥优化开发费用与缩短研究等应用目的。
1 充电机主电路原理1.1 电路的拓扑结构充电机采用半桥式逆变电路作为充电机主电路拓扑，如图1所示：图1 半桥式逆变电路这是一个单相电压型半桥逆变电路，如图1所示，两个桥臂从结构上看，包括可控器件与反并联二极管。
在直流侧接中存在着直流电源的中点，这个中点也是两个电容的连接点，是两个能够相互串联的电容。
在直流电源中点和两个桥臂联结点之间实现负载连接。
1.2 电路的工作原理f --工作频率；t ON --IGBT 导通时间；U E , I E --充电机输入电压和电流；U S , I S --充电机输出电压和电流；U RED --整流后的输出电压；N =U S 1 / U P --变压器系数比；--占空比。
