下载文档原格式
电力电子电路仿真软件综述作者：乔峥来源：《无线互联科技》2014年第09期摘要：随着计算机软件技术的不断发展，电力电子电路仿真软件也不断的更新换代，本文着重介绍OrCAD PSpice、saber、PLECS、CASPOC、Matlab 五种常见的电力电子仿真软件的主要功能和缺点，便于使用者选择合适的软件进行电力电子电路仿真分析和设计。
关键词：电力电子技术；仿真软件；主要功能；缺点随着计算机技术的不断发展，越来越多的电力电子仿真软件为电气工作者提供了极大的便利，本文着重介绍五种常见的电力电子仿真软件，便于使用者根据实际需要选择合适的软件进行电路仿真分析和设计。
1 OrCAD PSpice仿真软件PSpice属于元件级仿真软件，模型采用spice通用语言编写，移植性强，常用的信息电子电路，是它最适合的场合。
现在使用较多的是 PSpice 10.5，整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成，使用时是一个整体。
PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性，通过对电路方程运算求解，能够仿真电路的细节，特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。
该软件的主要功能有：（1）复杂的电路特性分析，如：蒙特卡罗分析。
（2）模拟、数字、数模混合电路仿真。
（3）集成度提高。
该软件的缺点有：（1）不适用于大功率器件。
（2）采用变步长算法，导致计算时间的延长。
（3）仿真的收敛性较差。
2 Saber仿真软件Saber仿真软件被誉为全球最先进的系统仿真软件，也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品，可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真，这也是saber的最大特点。
Saber是混合仿真系统，可以兼容模拟、数字、控制量的混合仿真，便于在不同层面分析和解决问题，其他仿真软件不具备这样的功能。
Saber的仿真真实性很好，从仿真的电路到实际的电路实现，参数基本不用修改。
六款主流电子电路仿真软件优缺点比较随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。
既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。
本文主要针对Multisim、Tina、Proteus、Cadence、Matlab仿真工具包Simulink及Altium Designer等这六款软件的优缺点做了对比分析，具体的跟随小编一起来了解一下。
（1）Multisim在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。
它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。
它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。
在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。
同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
（2）TinaTina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。
在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。
（3）ProteusProteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件，它不仅含有大量的基于真实环境的元器件，支持众多主流的单片机型号及通用外设模型，还提供最优秀的实时显示效果，它的动态仿真是基于帧和动画的，因此提供更好的视觉效果。
Proteus支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、A VR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试。
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。
随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。
既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。
下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。
(1) Multisim在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。
它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。
它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。
在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。
同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
（2）TinaTina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。
在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。
(3) ProteusProteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件，它不仅含有大量的基于真实环境的元器件，支持众多主流的单片机型号及通用外设模型，还提供最优秀的实时显示效果，它的动态仿真是基于帧和动画的，因此提供更好的视觉效果。
Multisim 电子电路仿真软件随着计算机技术飞速发展，电路设计可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成。
计算机仿真在教学中的应用，代替了大包大揽的试验电路，大大减轻验证阶段的工作量；其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性，为电子专业教学创设了良好的平台，极大地激发了学生的学习兴趣，能够突出教学重点、突破教学难点；并能保存仿真中产生的各种数据，为整机检测提供参考数据，还可保存大量的单元电路、元器件的模型参数。
采用仿真软件能满足整个设计及验证过程的自动化。
Multisim软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的EDA 工具软件。
作为Windows 下运行的个人桌面电子设计工具，Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
Multisim极大地提高了学员的学习热情和积极性,真正的做到了变被动学习为主动学习——这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器技术对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
理论教学――计算机仿真――实验环节美国NI 公司提出的理念：“把实验室装进PC 机中”“软件就是仪器”Multisim的特点：(1)直观的图形界面：整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
(2)丰富的元器件库：Multisim大大扩充了EWB的元器件库，包括基本元件、半导体器件、运算放大器、TTL和CMOS数字IC、DAC、ADC及其他各种部件，且用户可通过元件编辑器自行创建或修改所需元件模型，还可通过liT公司网站或其代理商获得元件模型的扩充和更新服务。
Proteus软件在电子设计中的应用研究Proteus软件是一款功能强大的电子设计自动化软件，是电子工程师进行电路仿真、PCB布局设计、固件开发以及电路调试的重要工具。
Proteus具有良好的图形用户界面，设计出的电路可以非常直观地呈现出来，非常方便用户进行电路分析、改进和修改。
本文将从Proteus软件在电子设计中的应用、功能特点、设计流程、优点和缺点等方面进行研究，力求全面了解和使用它。
一、 Proteus软件在电子设计中的应用Proteus软件是目前工程界使用最为广泛的电子设计软件之一，它主要用于电路仿真和PCB设计。
下面我们来详细了解一下它在电子设计领域中的应用：1. 电路仿真电路仿真是电子设计中非常重要的一环。
仿真能够帮助我们模拟真实环境下电路的工作情况，从而在不进行物理制作的前提下预测设计的成败。
Proteus软件的电路仿真功能非常突出，可以准确模拟出各种电路的工作情况，大大降低了电路设计的成本和时间。
利用Proteus软件中提供的各种元件、模块以及仿真方法，我们可以模拟各种电路，包括模拟电路、数字电路、微处理器系统、单片机系统、信号处理系统等。
仿真过程可以为我们提供完整的仿真波形，进而了解电路内部的情况。
2. PCB设计Proteus软件不仅能进行电路仿真，在PCB设计方面也非常出色。
它提供了一组强大的PCB设计功能，可以帮助用户快速完成复杂的电路板设计。
利用Proteus软件进行PCB设计，我们可以将电路从纯电路的仿真状态转化为实际生产的电路板。
Proteus软件提供的PCB设计工具使得PCB的设计非常简单，并且减少了PCB制作过程中出现的问题。
此外，Proteus还支持自动布线和路劲规划，这些功能可以非常方便地解决一些复杂电路中的PCB设计问题。
3. 方案设计Proteus软件可以帮助我们完成大部分电子设计的方案设计，例如电源设计、电路控制器、驱动器等。
同时，Proteus还可实现一些特定电子设计的方案实施，例如蜂鸣器控制方案等。
电子电路仿真设计和制版软件综述- PCB, OrCAD, PADs 21世纪，是一个科技迅猛发展、计算机普及使用的信息时代。
计算机技术已经成熟，并已渗透到人们的科研、生产、工作、生活等各个领域。
对于年轻人来说，不会计算机就等于昔日的文盲，你将在现代社会中寸步难行；同样，作为新一代的电子工程师，不懂使用EDA （Electronic Design Automation，电子设计自动化）软件设计电子线路，也是一件不可思议的事。
提到电子设计自动化，还得从上世纪80年代，世界上许多公司相继推出用于微机系统的电子CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）软件说起。
世界上许多公司为了自己的CAD软件能在激烈的市场竞争中占有一席之地，纷纷推出具有自己公司特色的CAD软件，经过多年的实践检验、不断修改和完善，或优存劣汰，或收购兼并，或强强联合，CAD技术已日臻成熟。
CAD是一种通用技术，除了在机械、建筑等其它许多行业得到广泛使用之外，借助美国加洲大学伯克利分校的SPICE/XSPICE作为仿真引擎，世界上许多公司还推出各种用于电子行业的优秀EDA软件；从另一个角度讲，CAD（计算机辅助设计）是电子设计的物理级初级阶段；CAE（计算机辅助工程）是电路级设计阶段；EDA（电子设计自动化）是高级的电子系统设计阶段。
衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率，也就是它的普及和流行程度。
正如鲁迅先生所说：“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
”说到EDA软件，美国Cadence公司的OrCAD、加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS都是其中有代表性的佼佼者。
有志成为电子工程师的年轻人，如何借助计算机掌握电子电路的仿真设计和制版技术，不仅是从事电子行业人员的基本功和技术要求，更是时代的一种潮流。
电子电路设计中proteus仿真软件的应用的研究报告电子电路设计中proteus仿真软件应用研究摘要：本文主要研究了Proetus仿真软件在电子电路设计方面的应用。
首先，讨论了Proetus仿真软件的特点，其功能以及优势和不足之处。
接下来，介绍了Proetus电子电路设计四个主要步骤：原理设计，原理设计仿真，芯片布线设计和仿真。
最后，通过分析使用实例，展示了Proetus在电子电路设计方面的优势和效果。
关键词： Proetus 仿真电路设计1. 简介Proetus是一种仿真软件，用于设计和分析电子电路，它可帮助电子工程师设计、验证和调试电子电路。
这种仿真软件的优势包括准确的建模、完整的设计/测试与PCB综合分析、全面的支持以及自动布线，等等。
2. Proetus仿真软件的特点Proetus仿真软件提供了各种设计工具，可以支持电子工程师完成各种电子设计任务。
其中，其最重要的特点有：• 快速而简单的原理设计仿真：Proetus可以使用仿真引擎快速而准确地简化原理设计仿真，提供大量内置元件及其参数，可以节省使用者定义模型的时间。
• 全面的支持： Proetus支持众多流行的编程语言，比如C、C++和VB，可自定义模型，同时可以将原理图转化为源代码并移植到外围器件上。
• 全面的分析： Proetus 可以完成系统级建模，通过建立完整的模型，可以分析每个部件，从而有效预测电路性能。
• 自动仿真： Proetus提供了智能自动仿真引擎，可以自动执行模拟仿真，检测单元的行为。
3. Proetus电子电路设计步骤Proetus电子电路设计主要包括四个步骤：原理图设计、原理设计仿真、芯片布线设计和仿真。
（1）原理设计：原理设计是由硬件工程师完成的，Proetus提供了一个完整的原理图设计环境，其中包括数字和模拟电路，仿真和测试工具等。
（2）原理图设计仿真：原理图设计仿真是由Proetus引擎完成的，可以快速有效地检查电路是否正确。
电子电路仿真设计与制版软件综述提到电子设计自动化，还得从上世纪80年代，世界上许多公司相继推出用于微机系统的电子CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)软件说起。
世界上许多公司为了自己的CAD软件能在激烈的市场竞争中占有一席之地，纷纷推出具有自己公司特色的CAD软件，经过多年的实践检验、不断修改和完善，或优存劣汰，或收购兼并，或强强联合，CAD技术已日臻成熟。
CAD是一种通用技术，除了在机械、建筑等其它许多行业得到广泛应用之外，借助美国加洲大学伯克利分校的SPICE3.5/XSPICE作为仿真引擎，世界上许多公司还推出各种用于电子行业的优秀EDA软件；从另一个角度讲，CAD(计算机辅助设计)是电子设计的物理级初级阶段；CAE(计算机辅助工程)是电路级设计阶段；EDA(电子设计自动化)是高级的电子系统设计阶段。
衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率，也就是它的普及和流行程度。
正如鲁迅先生所说：“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路。
” 说到EDA软件，美国Cadence公司的OrCAD、加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS都是其中有代表性的佼佼者。
一美国Cadence公司的OrCAD软件Cadence公司的OrCAD 软件，是世界上应用最广的EDA软件之一，是EDA 软件中一个比较突出的代表。
OrCAD软件功能强大，而且它的界面友好、直观，在国外使用广泛，欧美地区有相当数量的电子工程师都在使用它。
由于OrCAD 软件进入我国时间比较晚，但随着我国电子行业飞速发展，使用OrCAD软件的用户呈逐年增长的趋势。
从早期版本工作于DOS环境的OrCAD 4.0，发展到现在最新的OrCAD 10.5，OrCAD软件集成了电原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器件设计等等功能，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，在世界上它一直是EDA软件的首选。
Cadence公司已成为世界上最强大的开发EDA软件的公司之一。
OrCAD软件系统中主要包括：OrCAD /Capture CIS （电路图设计）；OrCAD /PspiceA/D（数/模混合模拟）；OrCAD /Layout Plus(PCB 设计)等，其中每一个部分可以根据需要单独使用，又可以共同组成完整的EDA 系统。
OrCAD软件系统的几个主要软件的功能及特点：1.OrCAD /Capture CIS：它是OrCAD软件包中的共用软件，也是其它两个软件的基础。
它是一个功能强大的电路原理图设计软件。
除了可以生成各类电路原理图外，与其它电路图绘制软件相比，Capture CIS软件中还有明显特点的元器件信息系统模块CIS(Component Information System)。
该信息系统模块除了可以对元件库中4万多种元器件实施高效的管理以外，还具有ICA(Internet Component Assistant)功能，可以在设计电路图的过程中，通过Internet网上其它元器件数据库中查阅到百万多种元器件，并可以根据绘图需要将它们调入电路图或添加到自己的库文件中；用Capture 软件绘制的电路图完成成后，还可以直接调用OrCAD /Pspice软件进行仿真，也可以进入OrCAD /Layout Plus软件进行制板设计；OrCAD /Capture CIS操作界面友好、直观形象、使用方便；操作功能强大、灵活，项目管理科学有效，适应性很强，支持国际上多种标准。
2.OrCAD / PspiceA/D：这是一个通用电路模拟软件，除了对数字电路和数/模混合电路模拟外，还具有优化设计的功能。
该软件中的Probe模块，相当于一台“虚拟示波器”不但可以在模拟结束后显示结果信号波形，而且可以对波形进行各种运算处理，包括提取电路特性参数、分析电路参数与元器件参数的关系，使分析过程更加方便直观。
3.OrCAD /Layout Plus：这是一个印制电路版PCB设计软件，可以直接将生成的电路图通过手工或自动布局布线方式转为PCB设计。
OrCAD /Capture软件具有高水平的设计指标：可设计的最大电路板尺寸为68(英寸)2；层次可达30层；布线最高分辨率为1微米；放置元器件时旋转角度可精确到1分。
另外还有自动推挤、矩阵布局、智能化敷铜、与多种PCB设计软件可进行数据交换，包括与多种机械CAD软件交换数据，生成3维轮廓图形等功能。
它的元器件封装库非常丰富，并且可以通过库管理器(Library Manager)对封装库进行编辑、修改和添加新的封装，OrCAD /Layout Plus软件在PCB制板界以其功能强大著称，是一款名副其实的高档、专业PCB设计EDA软件。
二加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB软件EWB(Electronics Workbench)是加拿大Interactive Image Technologies(IIT)公司于1988年推出的颇具特色的EDA软件。
它以其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，早在上世纪90年代就在我国得到迅速推广，许多大专院校把EWB5.0编入教材，作为电子类专业课程教学和实验的一种辅助手段。
跨入21世纪初，将EWB5.0版本更新换代推出EWB6.0，并更名为Multisim2001，2003年升级为Multisim7，2005年发布Multisim8.0，其功能已十分强大，能胜任电路分析、模拟电路、数字电路、高频电路、RF电路、电力电子及自控原理等各方面的虚拟仿真；并提供多达18种基本分析方法。
目前，加拿大IIT公司官方网站还在不断发布Multisim10，已求尽善尽美。
电子仿真软件Multisim7的主要特色功能有以下一些：1.基本界面左侧有两列共23个元件箱，分门别类地集中了各种仿真元件可供调用；右侧有17种虚拟仪器可不受数量限制调用；中间是电路的搭建和仿真操作平台。
2.Multisim9软件提供的15种电路基本分析方法。
3.Multisim软件有几款其它任何仿真软件所没有的虚拟仪器，如“4踪示波器”、“实时测量探极”可以在线动态测量电路各节点的电压、世界顶尖跨国公司安捷伦公司测量仪器：“安捷伦函数信号发生器”、“安捷伦6位半数字万用表”、“安捷伦示波器” ，这三台仪器的面板、旋钮操作和实际安捷伦仪器完全一样。
三制版软件Ultiboard7简介作为MultiSIM技术的另一方面，加拿大IIT公司还向用户提供配套制版软件Ultiboard7。
用Multisim7进行仿真设计后的电子电路内容可以直接无缝链接到Ultiboard7进行印制电路板的设计。
制版软件Ultiboard7的一个明显优点就是它的元件封装库十分丰富，针插式元件封装有4000多种，是Protel元件封装文件PCB Footprints.lib中的10多倍，一般情况下总能从其大量的封装形式中直接找到合适的元件封装，免去修改和创建元件封装之苦。
但要娴熟掌握它的PCB设计规则、自动布线等操作是要下一番功夫的，加上软件的获取、资料的匮乏在一定程度上限制了它的推广。
但业余条件下用Ultiboard7进行制作简单电路印制板，可以不受它的设计规则约束，用直接手工元件布局和绘线，因其元件封装库丰富，仍不失为一种简捷方便的制版选项。
四澳大利亚Altium公司的PROTEL软件Protel集电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能于一身。
它具有丰富多样的编辑功能、强大便捷的自动化设计能力、有丰富的原理图元件库、极其全面的工具、文档及设计项目的组织能力，Protel软件的良好信誉以及它的卓越表现，很快成为了众多EDA用户的首选和喜爱软件，Protel软件资源丰富，而且学习和入门比较容易，非常适合初学者设计一些相对简单的电路和制版。
Protel公司后来又推出Protel 99 SE(Second Edition)，主要是在PCB制版方面增加了一些更实用的功能。
现在Protel公司已经改名为Altium公司，跨入新世纪后，Altium公司推出Protel DXP。
Protel DXP是新一代的板级电路设计系统，与Protel 99 SE相比，除功能更加完备以外，其界面风格更加成熟、更加灵活，尤其在仿真和PLD电路设计方面进行了改进。
由于它的功能强大、设计严谨、对操作系统有要求，给初学者入门带来了一定的难度，另外还可以仿真电路。
五美国Mentor Graphics公司的PADS软件PADS(Personal Automated Design Systems个人自动设计系统)软件是美国Mentor Graphics公司的产品。
PowerLogic5.0是一个功能强大、多页的原理图设计输入工具，具有在每页进行快速存取、在线元件编辑、库管理方便简洁等特点，所有这些都为PowerPCB提供了高效的电路板设计环境，提高了由原理图设计链接到PCB制版的转化效率。
PowerPCB5.0是一个复杂的、高速印制电路板设计软件。
它具有快速交互布线编辑器(FIRE)，它的这一功能在众多的交互布线模式中独树一帜，由于FIRE 采用强大功能的算法，布线完成后很少需要用户修改调整，可以使用户在布线时节省大量时间，提高效率。
对表贴元件等细小焊盘间距、对高速布线的约束条件设定、对图形用户界面的定制等方面功能， PowerPCB5.0软件都是无可挑剔的。
由于PowerLogic5.0和PowerPCB5.0两软件运行速度快，加之功能强大，有些简单的操作可以实现复杂的功能、快捷键方便、视窗宽等优点。
六关于EDA软件的选用和业余制版注意事项1.每个EDA软件，都有自己的特色。
在具体选择用哪个EDA软件最好，就要看你的用途。
就从事专业PCB设计而言，你不妨选择PowerPCB和OrCAD，PowerPCB更适合设计专业的、高级复杂的电路，OrCAD仿真和制版功能都很强，是高端电路设计和制版的主流工具之一，但它的元件封装比较麻烦；如果你是初学者，不妨建议你选择Protel DXP。
由于Protel进入我国市场早，普及率高，尤其是书籍参考资料多，特别适合初学者。
目前国内相当数量群体在使用Protel 从事电路设计和制版，国外的图纸则大都用OrCAD设计。
2.EDA软件选用还有地域因素影响，比如台湾省的电子工程师设计PCB一般用PowerPCB和OrCAD，台商在江浙、上海一带有许多合资企业，广东、深圳一带南方用PowerPCB和OrCAD设计PCB就普及，北方可能比较喜欢使用Protel设计PCB，但随着时间推移，PowerPCB和OrCAD设计PCB将会越来越流行普及起来。
