Simetrix-Simplis仿真基础教程

适用场景

Simetrix-Simplis仿真基础教程是专为电力电子工程师、电路设计人员和电子工程专业学生设计的入门级学习资源。该教程特别适用于以下场景：

电源设计领域：教程重点针对开关电源系统的仿真设计，包括DC-DC转换器、AC-DC转换器、PFC电路等功率变换器的建模与仿真分析。

电路仿真初学者：对于初次接触电路仿真软件的用户，教程提供了从零开始的完整学习路径，包括软件界面熟悉、基本操作、电路搭建和仿真运行等基础内容。

混合信号电路设计：教程涵盖了模拟电路和数字电路的混合仿真技术，适合需要同时处理模拟和数字信号的设计项目。

学术研究与教学：高校电子工程专业的教学实验和科研项目，特别是电力电子技术相关的课程设计和毕业设计。

适配系统与环境配置要求

操作系统要求

• Windows 10：64位家庭版、专业版或企业版
• Windows 11：所有版本（家庭版、专业版、企业版）
• 不支持：32位操作系统（仅8.3版本支持32位）
• 不支持：ARM架构系统

硬件配置要求

• 处理器：支持SSE2指令集的CPU（2005年后生产的处理器通常都满足）
• 版本9.1及以上需要较新一代或更新的Intel Core/i9、Intel Xeon E3/E5/E7 v3或更新版本，或AMD Piledriver及以上架构
• 内存：建议8GB以上，大型仿真项目需要更多内存
• 存储空间：至少2GB可用磁盘空间用于软件安装

多核支持

• SIMetrix/SIMPLIS Pro：最多支持4个物理核心
• SIMetrix/SIMPLIS Elite：最多支持16个物理核心
• 蒙特卡洛分析等多步分析模式能获得约75%的核心数量性能提升

资源使用教程

入门教程结构

教程1：快速入门

• 软件界面熟悉与基本操作
• 项目文件管理
• 基本工具使用介绍

教程2：原理图创建与仿真

• 简单模拟电路的创建方法
• 瞬态分析设置与执行
• 仿真结果查看与分析

教程3：波形查看器使用

• 波形显示与测量功能
• 曲线操作与数据导出
• 图形标注与报告生成

SIMPLIS专项教程

POP分析教程：

• 周期性工作点分析原理
• POP分析设置与优化
• 常见POP错误排查方法

AC分析教程：

• 小信号交流分析技术
• 频域响应测量
• 稳定性分析实现

高级功能学习

• 多级模型编辑与参数提取
• 层次化原理图设计
• 模型加密与知识产权保护
• 设计验证模块(DVM)应用

常见问题及解决办法

安装与许可问题

许可证管理器安装失败

• 问题：已有许可证管理器运行时无法安装新版本
• 解决：手动关闭现有许可证管理器后再运行安装程序

USB加密狗识别问题

• 问题：软件无法识别USB加密狗
• 解决：检查驱动程序安装，重新插拔加密狗，避免在虚拟机中使用

仿真运行问题

Missing nodes错误

• 问题：出现"*** ERROR *** Missing nodes"错误信息
• 原因：器件端子连接不完整或模型定义问题
• 解决：检查所有器件连接，确保没有浮空节点

POP分析失败

• 问题：周期性工作点分析无法收敛
• 原因：电路存在多个异步频率或错误的周期信号
• 解决：调整POP分析参数，设置合适的初始条件

性能优化问题

仿真速度过慢

• 问题：大型电路仿真时间过长
• 解决：使用最小时间常数检查器，优化仿真步长设置
• 建议：对于蒙特卡洛分析，充分利用多核并行计算

内存不足错误

• 问题：仿真数据量过大导致内存溢出
• 解决：减少保存的数据量，指定具有更多可用空间的替代位置

模型兼容性问题

加密模型无法转换

• 问题：加密的SPICE模型无法在SIMPLIS中使用
• 解决：需要从供应商处获取未加密模型，通常需要签署保密协议

PSpice模型导入问题

• 问题：第三方PSpice模型导入失败
• 解决：按照标准模型安装流程，检查模型格式兼容性

收敛性问题

仿真不收敛

• 问题：瞬态分析或DC分析无法收敛
• 解决：添加合适的初始条件，检查电路拓扑合理性
• 技巧：在关键节点添加大电阻到地，避免浮空节点问题

通过系统学习该基础教程，用户能够快速掌握Simetrix-Simplis的核心功能，有效解决实际工程中的仿真难题，提高电力电子系统设计的效率和质量。