PSIM

PSIM 可以做什麼？

• 可以計算功率元件快速切換產生的損失

• 量測馬達驅動效率

• 執行電磁干擾( EMI )分析及數位類比訊號控制

• PSIM 能藉由自動產生的嵌入式語言，提供快速控制原型化( RCP )。

       此外 PSIM 具有多種的設計套組，讓使用者能夠方便快速地進行電源供應、EMI 濾波器，以及馬達驅動系統的設計。PSIM 也能夠與 Altair 旗下產品( Activate、Embed、Flux/FluxMotor、MotionSolve )及其他第三方軟體相容，進行多目標與多物理系統的整合解決方案。

PSIM 的產品特點

• 致力於電力電子與馬達驅動的分析軟體

• 面對高速切換的主動元件，仍具備優越的收斂能力

• 具備不同複雜等級的元件模型，滿足各種模擬目標

• 強健的設計工具與模組快速完成設計

• 電力電子轉換器(包含 LLC 諧振轉換器)

• 馬達驅動

• EMI 分析與濾波器設計

• 電動車傳動系統

• 與支援 FMI 的第三方軟體相容

• 大量的範例與教學資料庫，使用者能夠快速上手

PSIM 的優點

• 面對主動元件高速切換產生的電流電壓變化，求解時依然能夠收斂。

• 計算開關元件損失的同時，亦能維持快速的模擬的速度。 

• PSIM 能夠自動產生連貫且高品質的 C語言程式碼，加快設計速度並減少開發時間與成本。

• 設計驗證工具：蒙地卡羅法、靈敏度分析，以及錯誤分析，協助完成電力電子轉換器的設計故障模式與影響分析( DFMEA )。

• C語言相容：經由 C-block，不用事先經過編譯，即可在 PSIM 模擬中並及時執行

• SPICE 連結：具備 SPICE 模型，能夠在 PSIM 環境中以 SPICE 分析寄生元件的交互作用與閘極控制電路。

PSIM 產品功能

快速的電力轉換器設計
       電源供應器是現代電力社會的主幹。不論是在半導體、磁性元件、電力電子電路或是控制相關的技術領域，電力轉換器的需求不斷擴大，因此需要專門、精確，且持續進步的電力電子模擬工具。

 

√ PSIM 能夠解決今日電力電子相關設計者面對的多方挑戰：

• 評估多種電路與轉換器的運作特性

• 開關的切換速度與產生的對應影響

• 開關的功率損失與效率

• 電磁干擾濾波器( EMI filter )設計與運作分析

廣泛的馬達驅動系統分析與設計
       在馬達驅動設計、模擬，以及分析，PSIM 能夠加速團隊簡化馬達驅動設計流程。PSIM 協助使用者克服在馬達驅動領域中常見的問題，包含：

• 馬達效率計算
• 電流、速度，或是轉矩回授的控制器設計(包含感測器的有無，以及 FOC / DTC 控制)
• 電力電子轉換器的規劃與設計

 

非理想元件與電磁干擾分析

       使用者在設計階段時忽略的實際開關過度情況，例如電壓/電流過衝( overshoot )、電磁干擾( EMI )，以及其他在暫態階段發生的交互作用等等，造成產品設計與實際情況產生差異導致設計失敗。

       若使用 PSIM 的非線性開關模型，能做更進一步的分析，例如：

• 電壓電流過衝

• 電磁干擾

• 閘極控制條件

• 長距離傳輸線的交互作用

• 寄生電感電容在高頻下的交互作用

       PSIM 具備強健的求解引擎，能夠解決電路中多個寄生電感與電容受高頻影響所造成的數值不穩定結果。

 

多階層轉換器( Multi-Level Converters )
       隨著智慧電網與再生能源不斷地發展，多階層模組化轉換器愈來愈被重視。但模組化多階層轉換器具有多變性，單一個多階層轉換器或是模組化的多階層轉換器在某些情況下可能只有少量的開關元件，在某些複雜的系統中可能會有上百個或更多的開關元件。電力電子工程師對這種具有多階層轉換器的系統進行模擬時是一大挑戰，分析團隊必須更小心的處理損失、效率、可控性、諧波問題，以及與各個轉換器之間的交互作用。

       關於多階層轉換器需要考量的問題包含多個面向。分析團隊使用 PSIM 可以更有效率、精確地，以及快速地解決問題。
 

電動車( EV )/油電混和型動力車( HEV )傳動系統
       電力電子與馬達驅控是電動車傳動系統的核心。有了 PSIM 馬達控制設計套組，團隊可以及時地建立 HEV 傳動系統模型，並開始進行模擬與分析。PSIM 協助系統工程師、硬體工程師，以及控制工程師對系統進行各方面的研究，加速開發過程
 

微電網與併網設計及模擬

       無論是智慧電網、分散式發電、固態變壓器，或微電網，這些複雜的系統皆含有多個電力轉換器、電源、分散式負載以及複雜的控制方式，要進行模擬非常困難。

       有了 PSIM 後，使用者將不受應用範圍的限制可克服以上問題，設計出符合需求的轉換器，例如：

• 具有分散式以及雙向儲能的太陽能微電網與併網系統

• 應用於具備太陽能與電池之衛星系統的負載點( POL )轉換器

• 石油和天然氣方面的井下應用

• 適用於飛機、火車和汽車，具備雙向儲能和 POL 轉換器的電力傳動系統