前面我们根据技术指标理论计算了相关参数，从公式上表面可以初步确定电路参数，但是能不能得到准确的实际效果，一般在设计之初会进行仿真分析，确保参数的准确性。本文是基于Simetrix/Simplis仿真软件进行仿真分析，该软件的最大优势在于可以使用实际PSPICE、SPICE模型进行仿真，大大提高了仿真的实际效果。
一、仿真电路搭建
本次项目所用仿真器版本如下：
首先我们需要导入一部分实际元器件，比如控制IC、MOS管、二极管等关键元器件。元器件可以去相关官方网站去下载：
英飞凌：https://www.infineon.com/cms/en/tools/solution-finder/product-finder/simulation-model/
Ti模型：https://www.ti.com.cn/zh-cn/design-resources/design-tools-simulation/models-simulators/overview.html
MPS仿真器：https://www.monolithicpower.com/en/mpsmart-v8.html
这些官网上都会有响应的器件模型。
那么如何导入这些模型呢？我在这里简单叙述一下。SIMetrix安装时如果选择的是默认路径，那么软件自带库文件路径一般是C:\Program Files\SIMetrix840\support当然版本不同可能路径不完全相同。
其中models放置的是仿真模型，symbollibs放置的是原理图符号。
方法一：最简单、快速、直接的方法，打开SIMetrix软件，将下载到的库文件直接拖入Command Shell窗口：
当导入完成并且没有错误，软件会打印“Model library changed. Rebuilding catalogs, please wait…Completed”提示信息。通过Model Library可以看到已经安装的库，如果需要移除，只需选择相应的库，按图操作即可：
方法二：通过扫描可用库的方式进行添加：
点击file文件→选择model library→点击add/remove library
个人推荐使用该方法，可以看到该方法添加完成后是指向一个路径而不是某个文件，这样后续就可以把库文件直接放到该路径下，不用每次都进行添加操作了，软件会自动扫描该路径下的所有可用库！建议大家在C盘新建一个文件夹专门放第三方库，如下(名字随意)：
以上两种方法是最常见的使用办法，文末我会放置常用的spice、pspice模型。
根据前面所计算的数值搭建好原理图：
控制器采用的是HFC0400外围器件可以根据参考电路进行设置，这里不再赘述。
二、关键器件设置
仿真中主要验证变压器参数以及开关器件应力的问题。
1、变压器设置
- Ø匝数比：初级：次级：辅助：40:11:5
- Ø初级电感：Lm：384uH（CCM）280uH（BCM）200uH（DCM）
- Ø漏感llk：约3%初级电感
2、MOS管设置
- 本次采用英飞凌mos：IPA65R160CFD
3、二极管设置
- 本项目所涉及二极管采用IDEAL模型，通过仿真去选型。
三、仿真结果
90Vac_150W:
- Ø输出电压纹波：368mV
- Ø二极管电压应力：78V
- Ø二极管电流应力：06A（rms）
- ØMOS管电压应力：456V
- ØMOS管电流应力：33A
占空比：45.75%
90Vac_300W：
- Ø输出电压纹波：750mV
- Ø二极管电压应力：78V
- Ø二极管电流应力：13.8A（rms）
- ØMOS管电压应力：474V
- ØMOS管电流应力：5.06A
占空比：49.71%
264Vac_150W:
- Ø输出电压纹波：235mV
- Ø二极管电压应力：160V
- Ø二极管电流应力：6.229A（rms）
- ØMOS管电压应力：548V
- ØMOS管电流应力：1.149A
占空比：21.32%
264Vac_300W:
- Ø输出电压纹波：380mV
- Ø二极管电压应力：161V
- Ø二极管电流应力：11.33A（rms）
- ØMOS管电压应力：611.8V
- ØMOS管电流应力：2.49A
占空比：22.76%
根据以上仿真结果，我们可以得出选型参数：
MOS管应力：700V/20A
整流二极管：200V/30A
RCD吸收二极管：1000V/10A
吸收电阻：20kΩ/3W
吸收电容：6.8nF/1KV
输出滤波电容：470uF/50V*3
输入电解电容：220uF/400V
变压器参数：
- Ø匝数比：初级：次级：辅助：40:11:5
- Ø初级电感：Lm：190uH（DCM）
- Ø漏感llk：约3%初级电感
- Ø初级电流有效值max：5A
- Ø次级电流有效值max：14A
- Ø变压器骨架：PQ3220
- Ø变压器磁芯：PC40
采用PQ3220骨架、PC40磁芯分析得出，原边铜损较严重，原因是由于原边选取电流密度较大为11A/mm2，在无风机条件下一般取电流密度4~7A/mm2为宜，故需要改变原边绕组线径，采用多股并绕的方式。该磁芯在过功率条件下，40℃工作环境，最高温升67℃左右，满足设计要求；
在过功率条件下，该变压器磁通变化率为0.17T、最大磁通密度0.23T满足设计要求；
变压器优化主要从磁芯材质和绕线方式入手，通过仿真对比了PC40和PC50材质的磁芯发现PC50材质的磁芯损耗优于PC40材质磁芯，但是从价格上来说，PC50比PC40材质磁芯贵一点，而且PC50为“冷门”磁材，不便于量产；
绕线方式采用多股并绕的方式，电流密度缩小为3.96A/mm2，通过仿真分析发现变压器整体损耗减小500mW左右，且温升最高51.18℃，大大降低了工作温度。
仿真阶段我们就进行到这里了，后续我们将进行原理图和PCB的绘制。