電力電子技術(shù)仿真中Saber的應(yīng)用

李楠

摘 要：電力電子技術(shù)涵蓋著大量的功率元件的描述、電路原理以及波形的分析，Saber仿真軟件可以進(jìn)行類型不同的混合系統(tǒng)的仿真。在本文中重點的研究了Saber軟件在電源開發(fā)關(guān)鍵器件選型中的應(yīng)用，包括參數(shù)設(shè)計、仿真建模以及仿真分析的數(shù)據(jù)過程。

關(guān)鍵詞：通訊電源；電力電子技術(shù)；Saber仿真

隨著行業(yè)背景的不斷加強，2017年將是通訊行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵年，華為、中興等國內(nèi)通訊設(shè)備供應(yīng)商快速交付能力遭到巨大挑戰(zhàn)，伴隨通信設(shè)備出貨量的大幅增加，通訊電源的出貨量也大幅增加，研發(fā)周期隨著交付周期不斷壓縮。對通訊電源產(chǎn)品的品質(zhì)提升，質(zhì)量管控和研發(fā)周期管理成為各大通訊設(shè)備廠商電源研發(fā)部門越來越迫切希望的問題。

一、Saber軟件概述

SABRER仿真軟件是美國Synopsys公司的一款EDA軟件，被譽為全球最先進(jìn)的系統(tǒng)仿真軟件，是唯一的多技術(shù)、多領(lǐng)域的系統(tǒng)仿真產(chǎn)品，現(xiàn)已成為混合信號、混合技術(shù)設(shè)計和驗證工具的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，可用于電子、電力電子、機電一體化、機械、光電、光學(xué)、控制等不同類型系統(tǒng)構(gòu)成的混合系統(tǒng)仿真，為復(fù)雜的混合信號設(shè)計與驗證提供了一個功能強大的混合信號仿真器，兼容模擬、數(shù)字、控制量的混合仿真，可以解決從系統(tǒng)開發(fā)到詳細(xì)設(shè)計驗證等一系列問題。

二、SABER仿真軟件特點及應(yīng)用

SABER仿真軟件集成度高，從調(diào)用畫圖程序到仿真模擬，可以在一個環(huán)境中完成，不用四處切換工作環(huán)境，并提供了強大的仿真波形檢索工具。SABER仿真軟件可進(jìn)行偏置點分析、DC分析、AC分析、瞬態(tài)分析、溫度分析、參數(shù)分析、傅立葉分析、蒙特卡諾分析、噪聲分析、應(yīng)力分析、失真分析等各種完整的高級仿真。SABER仿真軟件也支持電路的模塊化和層次化設(shè)計，并可用C、C++和FORTRAN來寫模型或子電路。軟件可以同Cadence 系統(tǒng)、Mentor Graphics系統(tǒng)及Innoveda系統(tǒng)很好的集成在一起，創(chuàng)建無縫一體化的仿真開發(fā)過程。

SABER仿真軟件可在通訊電源研發(fā)各個階段發(fā)揮重要的作用：

項目開發(fā)前期：加快通訊電源開發(fā)節(jié)奏，前期預(yù)仿真結(jié)果可作為項目方案選型引導(dǎo)論據(jù)，縮短項目方案評估時間，提升通訊電源一次投板合格率。

項目開發(fā)中期：幫助分析、定位、解決一次回板板后調(diào)試、測試問題，縮短問題定位時間，降低問題定位資源需求。協(xié)助進(jìn)行通訊電源FEMA分析、容差分析和器件降額分析，及時有效的輸出過程文檔。

項目開發(fā)后期：積累平臺仿真數(shù)據(jù)，包括交叉料參數(shù)仿真數(shù)據(jù)差異，得到實際測試和仿真模型差異修正值。

所以，使用SABER仿真軟件進(jìn)行通訊電源參數(shù)輔助設(shè)計，可大幅提升研發(fā)質(zhì)量和全流程開發(fā)效率。

三、實例應(yīng)用

以通訊電源中的輔助電源（反激拓?fù)洌槔?/p>

第一步：分析通訊電源需求，確定通訊電源輔助電源規(guī)格：

第二步：根據(jù)電路方案選型結(jié)果建立輔助電源SABER仿真模型圖：

第三步：配置仿真模型中的關(guān)鍵器件參數(shù)：

使用SABER軟件對BOOST電路各個關(guān)鍵器件（如輸入電源、電感、輸入/輸出電容、整流二極管）進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)的分組設(shè)定，通過調(diào)整不同組合條件下的關(guān)鍵器件參數(shù)，對BOOST電路不同工作場景進(jìn)行深入分析研究，得出不同參數(shù)組合仿真數(shù)據(jù)匯總表。

第四步：啟動電路瞬態(tài)仿真：

最后一步，啟動電路瞬態(tài)仿真，在軟件完成模型仿真，得到仿真數(shù)據(jù)后，對仿真數(shù)據(jù)按照規(guī)格要求和產(chǎn)品設(shè)計基線進(jìn)行選型，選出最適合的電路參數(shù)作為PCB投板前最終參數(shù)。

四、總結(jié)

當(dāng)前通訊行業(yè)迅猛發(fā)展，國內(nèi)通訊設(shè)備研發(fā)需求不斷增多，通訊設(shè)備供應(yīng)商面對著巨大的挑戰(zhàn)，采用更加高效的開發(fā)手段和更加高可靠性的分析手段勢在必行。通過對于本文研究，可以通過提升模型真實模擬能力來將現(xiàn)如今模型進(jìn)行改進(jìn)，更加真實的得到模擬場景的參數(shù)系統(tǒng)。通過上述的分析可以是過程更為直觀化、理論化以及可視化，通過這樣的結(jié)論來得出更好的系統(tǒng)解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳罡，阮勇，楊一男.通信電源設(shè)計中創(chuàng)新思想的探討[J].郵電設(shè)計技術(shù)，2011 （8）：7881.