最近正在邊學(xué)邊用saber仿真軟件。說說我個人目前的心得體會吧。

    我比較熟悉的仿真軟件是multisim，這款軟件其內(nèi)部的電路模型相較與saber軟件的電路模型簡單多了。換句話說saber軟件的電路模型更加接近與實際的電路。好處就是電路的仿真更加符合實際情況，壞處就是需要考慮設(shè)置的參數(shù)多了不少，不易于上手。

    saber軟件優(yōu)于常規(guī)仿真軟件的另一個特點是其磁性元件的參數(shù)設(shè)置較復(fù)雜，需要花點時間熟悉。

    最近花了不少的時間在學(xué)習(xí)sbaer軟件，相較于multisim仿真軟件來說，前者上手難度大了不少，但其仿真功能也強大了很多。

  《開關(guān)電源技術(shù)閑思》一帖中，我使用mutilsm軟件對常規(guī)的開關(guān)電源進行了開環(huán)仿真操作，個人覺得此帖對于大家入門有很大的幫助。saber仿真一帖，我想將難度提高一點，講一點開關(guān)電源中的技術(shù)難點，主要針對電源技術(shù)中的磁材特性展開討論。

    很多初學(xué)者對于仿真軟件的理解是電路原理圖的直接復(fù)制。什么意思呢，通俗的解釋是初學(xué)者希望仿真軟件可以直接將自己設(shè)計的電路運行起來。這樣的理解不能說錯，但至少是片面的的，大家不能對仿真軟件寄予過高的期望。

    仿真軟件中的元器件并不是真正的元器件，而僅僅是真實器件的模型構(gòu)造而已。很多時候，模擬電路直接通過仿真軟件搭建運行是行不通的，導(dǎo)致的結(jié)果就是軟件報錯，專業(yè)術(shù)語叫作不收斂。

    針對仿真軟件不收斂問題解釋一下。

    我們知道開關(guān)電源是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，通電瞬間至其穩(wěn)定工作是需要一段時間的。在這段時間中，系統(tǒng)由開機狀態(tài)過渡到振蕩狀態(tài)，最終趨于穩(wěn)定狀態(tài)。這是現(xiàn)實世界中開關(guān)電源正常工作所經(jīng)歷的過程。

    而基于仿真軟件設(shè)計的電路系統(tǒng)，它也需要經(jīng)歷上述過程，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)。但由于元器件，電子線路等均是基于實物的仿真模型，所以實際上，仿真電路系統(tǒng)在運行時不能趨于穩(wěn)態(tài)，也就是說它一直處于振蕩狀態(tài)，最終導(dǎo)致軟件出錯。我們將處于振蕩狀態(tài)的電路問題命名為不收斂問題，也即發(fā)散問題。

    這就是為什么電路原理沒有問題，但仿真電路卻總是出錯的原因。最終原因還是我們自己沒有真正了解仿真軟件的特點。

    仿真電路在實際的工作應(yīng)用中，個人覺得其對我的幫助很大。

    我買了很多的電子類專業(yè)書籍，看到好的新奇的電路，我都要驗證一番。在之前的帖子中我提到過我不相信浮于紙面上的知識。驗證電路的方法有兩種。我之前一直堅持采用實物驗證法，即采用元器件直接將電路搭出來，元器件參數(shù)均手動計算，節(jié)點參數(shù)必須通過示波器萬用表等測量并與書籍上提供的參數(shù)進行對比。這樣的好處是直觀，理解透徹，但是其弊端是不方便，成本較高，測試參數(shù)受限與手頭上的儀器，遇到相對較復(fù)雜的電路，還需要頗費一點周折。

    而使用仿真軟件來驗證電路特性則方便很多，同時仿真軟件中提供的各類測試儀器也較齊全。不過其缺點是受限于電子技術(shù)人員的水平，也即是其對電路的理解程度。如果水平較高者，看到好的電路，可以選擇合適的器件模型來搭建電路，從而得到近似于實物的電氣參數(shù)。對于菜鳥來說，由于其對電路的理解不透徹，只會依葫蘆畫瓢，導(dǎo)致的結(jié)果是電路仿真不收斂，從而報錯。

    這段時間將saber軟件和multisim軟件進行對比著學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)saber軟件相較于后者確實有很多的優(yōu)勢。

    目前正在著手磁放大技術(shù)的學(xué)習(xí)，saber軟件提供的磁材模型非常全面，對于個人的仿真學(xué)習(xí)相當(dāng)有幫助。

    接下來我會把我個人使用saber軟件仿真學(xué)習(xí)磁放大器的心得體會寫出來，共享給大家。

    結(jié)合saber軟件講解磁放大技術(shù)之前，我想先提一個問題。在電子技術(shù)領(lǐng)域，哪些元器件可以當(dāng)做開關(guān)?？吹竭@個問題，很多朋友可能覺得太簡單了。常見的用于開關(guān)的電子元器件有三極管，MOS管，晶閘管，繼電器，交流接觸器。

    上述元器件之所以能當(dāng)做開關(guān)使用的原理很簡單。三極管，MOS管，晶閘管是根據(jù)半導(dǎo)體PN結(jié)的特性實現(xiàn)的。繼電器，交流接觸器是通過電流產(chǎn)生的磁場吸合機械式開關(guān)實現(xiàn)的。這些元器件的工作原理很好理解?，F(xiàn)在的問題來了，電感可以當(dāng)做開關(guān)使用嗎？

    初次接觸這個問題，大家一定認(rèn)為電感不可以當(dāng)做開關(guān)使用。在很多人的常識中，覺得電感就是個濾波儲能元件，怎么可以當(dāng)做開關(guān)呢。前文講述的用于開關(guān)的元器件好歹還有個控制端。電感這玩意就兩端口，分別為輸入端和輸出端，連控制端都沒有怎么當(dāng)做開關(guān)呢？

    對于電感的認(rèn)識，很多人還僅僅停留在直觀認(rèn)識的層面。下面我們就先從直觀的角度來復(fù)習(xí)一下工字電感的組成。常規(guī)的工字電感通常由兩部分組成，分別為漆包線繞制的感應(yīng)線圈以及工字磁芯。這里的工字磁芯有兩個作用，第一是負(fù)責(zé)電磁場轉(zhuǎn)換，第二是當(dāng)作繞制感應(yīng)線圈的骨架。

    下圖分為為工字電感的磁芯以及成品工字電感

    在上文中，我們講到電感只有兩個端口，分別為輸入和輸出端口。這兩端口分別對應(yīng)著感應(yīng)線圈的兩頭。它是怎么實現(xiàn)控制的呢。上文我們已經(jīng)講到電感是由感應(yīng)線圈和磁芯組成的。既然感應(yīng)線圈對應(yīng)著輸入和輸出端口，很顯然想在感應(yīng)線圈上做文章是行不通的。那答案顯而易見，想要把電感當(dāng)做開關(guān)只能從磁芯的角度去思考其原理了。

   電感到底是怎么實現(xiàn)開關(guān)作用的呢，先埋個伏筆，明天開始正式講解。

    繼續(xù)更新。

    今天開始正式講解磁放大器的技術(shù)原理。今天主要講解有關(guān)磁的物理學(xué)概念。大多數(shù)人之所以覺得磁性材料難學(xué)，是因為他沒有搞懂磁學(xué)相關(guān)的概念。夯實磁學(xué)概念是相對較痛苦的，但是一旦你真正理解了磁學(xué)的相關(guān)概念，對后面的磁性器件的原理以及設(shè)計幫助會很大。

    大家需要了解的第一個物理學(xué)常識，電和磁是一體的，二者相互依存，相互共生。至于說永磁體這類玩意，其實初期也是通過電生磁的原理，給這類材質(zhì)充磁，從而使其可以長久的保存磁場。不過這類材質(zhì)不是我們今天探討的話題，可以忽略。

    既然電和磁是相互依存，相互共生的，所以他們的物理特性具有很多的相似之處。

    電荷的運動靠的是電場的作用。電荷的運動通常被稱為電流，而電場被稱作電動勢，通俗的講法就是電壓。

    磁性材料可以看作是由無數(shù)個微小的磁材分子組成的。這些微小的磁材分子在未加磁場時，其方向是隨機排列的，整個磁材對外不表現(xiàn)磁性。當(dāng)外加磁場時，這些微小的磁材對磁場很敏感，都順著外加磁場的方向排列，整個磁材對外表現(xiàn)出磁性。

    如果撤去外加的磁場，整個磁材很快便失去了磁性，這類磁材稱作軟磁材料，反之稱作硬磁材料。至于說這些磁材為什么對磁場的表現(xiàn)各異主要是由其原子結(jié)構(gòu)決定的，在此忽略。

    上文提到的微小的磁材分子專業(yè)術(shù)語叫作磁疇，而外加的磁場稱作磁動勢，是不是和電動勢有點類似。而單位長度的磁動勢，我們稱之為磁場強度，符號為H。

    在外加磁場的作用下，磁材被順利的磁化了，則必然存在著磁路，使外加磁場可以作用于磁性材料，并形成回路。我們知道磁場的回路方向是由北極指向南極的。物理學(xué)中用磁通來描述客觀存在的外加磁場作用于磁材所形成的回路。

    如何描述單位面積中的磁通大小呢，這就引入了另一概念，磁通密度。前人用磁通密度這一物理量來衡量單位面積中的磁通大小。磁通密度還有另一個名稱叫作磁感應(yīng)強度，符號為B。

    上面的諸多概念總結(jié)如下：磁動勢作用于磁材，使磁疇發(fā)生定向偏轉(zhuǎn)，從而形成磁通。穿過單位面積中的磁通量被稱為磁通密度。

    電流形成的原因是因為電動勢作用于電的良導(dǎo)體，導(dǎo)致電荷的定向移動，從而形成電流。這和上文提到的磁通的形成是否有很多的類似處呢？

    其實物理學(xué)中很多的概念均是相通的，只不過換了幾個名詞，很多人就懵了。

    明天繼續(xù)講解磁相關(guān)的物理學(xué)概念。

    清明小長假結(jié)束，今天繼續(xù)更新。

    前文主要講了磁動勢以及磁通密度的概念。今天講講圍繞這兩個概念衍生出的概念。

    我們知道不同的導(dǎo)電材質(zhì)，其電導(dǎo)率不同。物理學(xué)中用電導(dǎo)率來衡量不同材質(zhì)的導(dǎo)電能力，電導(dǎo)率符號為G，其與電阻為倒數(shù)的關(guān)系，同時電導(dǎo)率為電流和電壓的比值。同樣的道理，不同材質(zhì)的磁材，其導(dǎo)磁率也是不同的，物理學(xué)中用什么來衡量呢。答案是磁導(dǎo)率，符號為u。磁導(dǎo)率等于磁通密度與磁動勢的比值。

    對比著電導(dǎo)率的概念，大家是否發(fā)現(xiàn)磁導(dǎo)率的命名有很多的相似處呢。

    很多磁性材質(zhì)的使用環(huán)境為真空狀態(tài)，為此我們需要在真空中衡量一些磁材的導(dǎo)磁能力。顯而易見，按照物理學(xué)中通常使用的衡量參數(shù)特性的套路，在此又得引入一個概念，相對磁導(dǎo)率。

    既然是在真空中衡量磁材的導(dǎo)磁率，首先得知道真空環(huán)境本身的導(dǎo)磁率如何，無數(shù)先賢實測得到真空的磁導(dǎo)率為4×Pi×???(具體數(shù)值大家自己百度一下，打數(shù)值太繁瑣了，影響我的思考)，符號為u0。

    前文我們講到衡量磁材的導(dǎo)磁能力的參數(shù)為磁導(dǎo)率u，該磁導(dǎo)率我們認(rèn)為是磁性材質(zhì)的絕對磁導(dǎo)率。由此則相對磁導(dǎo)率＝絕對磁導(dǎo)率/真空磁導(dǎo)率＝u/u0。相對磁導(dǎo)率的符號為ur。

    電流的形成需要除了需要有電壓，電的良導(dǎo)體，還需要什么呢？答案是閉合的回路。只有具備了上述三個條件，才能形成電流。我在此將該閉合的回路命名為電路。

    同樣的道理，磁通的形成除了需要磁動勢，磁的良導(dǎo)體，還需要什么呢？依舊是閉合的回路，在此我們假設(shè)空氣不能導(dǎo)磁。唯有上述三個條件同時成立，磁通才能形成。物理學(xué)中將該閉合的回路命名為磁路。

    我們知道電導(dǎo)率G為電阻R的倒數(shù)。前文講解了磁導(dǎo)率的概念，其符號為u。很明顯磁學(xué)中也有一個對應(yīng)的物理量，它就是磁阻，符號為Rm。磁阻用于描述磁性材料對磁通的阻礙能力。磁阻不僅與磁導(dǎo)率有關(guān)，還與磁路的長度及磁材的橫截面積有關(guān)。通常磁阻與磁路的長度L成正比，與磁導(dǎo)率u及磁材的橫截面積A成反比，即Rm=L/(u×A)。

    之前講解的均是電場和磁場的相似之處，今天講講磁和電的區(qū)別。

    我們知道形成電流需要具備三要素，即電壓，電的良導(dǎo)體以及閉合的回路。當(dāng)回路斷開，電流便消失了。

    雖然磁通的形成也需要三要素，即磁動勢，磁的良導(dǎo)體以及閉合的磁路。但是當(dāng)磁路斷開，磁通并不是立刻消失的。磁通會在磁性材料中停留一段時間。磁通在不同的磁材中停留的時間各異。如果是軟磁材料，當(dāng)回路斷開，很短的時間內(nèi)，磁通便會消失。如果是硬磁材料，磁通會停留相對較長的時間。如果是永磁材料，通常認(rèn)為磁通不會消失。

    物理學(xué)中如何衡量磁學(xué)中這一特性呢，這又得命名一個概念來解釋該性質(zhì)，專業(yè)術(shù)語叫作磁滯性。專業(yè)的解釋為磁通密度B的產(chǎn)生滯后于磁場強度H。我的解釋是磁通的形成滯后于磁場。

    下面把磁性材料的磁化過程描述一下。外加磁場由零開始遞增，當(dāng)磁場達(dá)到一定的閥值，閉合磁路中的磁通開始成正比例增加。當(dāng)磁場達(dá)到某一值時，磁通開始趨于平坦，最終達(dá)到飽和，此數(shù)值稱為飽和磁通。此時即使繼續(xù)增加磁場，磁通也不會再增加。當(dāng)撤去外加磁場，磁通開始消失，但卻不是沿著之前的路線下滑，而是沿著另一條路線緩慢減少。當(dāng)減小至某一數(shù)值，磁通便不會再減少。此一數(shù)值稱為磁材的剩磁。

    接下來這張圖便是磁材的磁滯曲線，看懂這張圖，開關(guān)電源中的變壓器以及磁放大器的原理便通了。

是不是 

磁場強度相當(dāng)于電壓

磁導(dǎo)率相當(dāng)于電導(dǎo)率

磁通量相當(dāng)于電流

建議你把這些量的單位以及換算都列出來 這樣更便于我們理解