使用PSIM进行反激式开关电源的EMI干扰分析与仿真，PSIM是一种电力电子专用的仿真软件，使用上手方便，操作和 Multisim 等其他仿真软件差不多。

🔥电路搭建

• 主电路如上，反激电路为主体
• 包含原边的RCD吸收电路、副边二极管的RC吸收电路，变压器、MOSFET、副边二极管的都是非理想型。MOSFET本身参数中极间电容设置为0，其极间电容在电路中用并联电容形式表现，更直观。
• 电路输入是311V直流，输出是5V，DCM断续模式
• 一些参数在图中已有显示，其他重要参数配置如下：
  
  
  
  驱动电路如下：
  
• 使用比较器进行PWM波调制，直流源5V，三角波10kHz，10V（占空比0.5），调制出0.5占空比的PWM方波。
• 信号转能量的转换器使用的是多模式的，可以用于非理想MOSFET的驱动，也可以设置驱动电阻（无法直接通过电阻元件连接信号和栅极）。转换器一段接MOSFET栅极，另一端接源极。

🔥RCD吸收电路

• 我们先看看非理想状态下开关管漏源电压：
  
• 可以看得到每次关断，电压分为带尖峰的高频震荡1（如此命名方便后面再次提到），和低频的震荡2。前者是通过变压器原边漏感Lk和MOSFET的Cds谐振得到，后者则由于进入断续状态，原边励磁Lm和Lk一起与Cds震荡得到，L明显增加了所以震荡频率大大下降。
• 启用主电路图左上角的那部分RCD电路：
  
• 很明显，震荡1的尖峰从2k降低至1.75k以下，而且后续的震荡1振幅衰减明显，达到了不错的效果，这只是其中一种参数配置的结果，可以有更好的吸收效果。

🔥MOSFET驱动电阻

• 停用RCD电路，打开上图的开关控制器（转换器）的面板
  
• 设置驱动电阻，可以取极小的数值如0.00000001代表没有驱动电阻，得到图像就是之前的没有RCD吸收电路的效果，我们加上不同大小的Rg。
• 对两次的尖峰部分进行FFT（傅里叶）分析，得到如下图像，绿色是没有Rg的图像，相比之下使用足够大的Rg能使谐波明显减少：
  
• 结合驱动电阻和RCD吸收电路，得到如下效果：
  

🔥RC吸收电路

• 我们先看看漏源极电压和副边二极管电压的波形：
  
• 可以看到MOSFET导通的时候二极管处于震荡1，有别于MOSFET的震荡1，这是变压器副边漏感Lk2和二极管结电容Cj谐振导致的，可以看得这个电路条件下其震荡频率比较高，振幅也比较剧烈。
• 将电路还原为最初的样子，启用副边的RC电路，我们使用不同的C和R值进行比较，接着截取了各自副边二极管电压震荡部分的波形：
  
  
• 可以看到无论RC电路对震荡的削弱作用很显著

🔥变压器漏感

• 之前提到，各种震荡都有变压器漏感参与其中，如果我们调节漏感会得到如下结果（MOSFET漏源极电压）：
  
• 可见合适的漏感很重要，有的取值可以大大消减震荡，而有的取值尖峰幅值将非常夸张。

🔥抖频

• 抖频是指改变驱动信号频率，使之在一个范围内不断改变，这可以让谐振无法完全地作用，降低一些频段谐波幅值，将其较合理地分摊给其他频段。
• 在PSIM实现抖频的方法是使用如下电路：
  
• 最左边的是C模块即C语言模块，其输出和输入引脚可以自定义，也可以像这样加上引脚文字说明，输出是浮点型。
• 中间的模块是方波（可变频）产生器，其D脚输入的是0-1之间的占空比值。dalay是输出延迟，我们不需要直接接地，freq引脚输入的就是频率值。
• 用这个电路代替之前的PWM调制电路。主电路方便起见在原始状态下（第一张图）将MOSFET设为理想型（外面的极间电容保留），副边二极管也去掉并联的结电容，其他不变。
• 
• C模块界面如上，在上面设置好输出2个（占空比和频率）
• 现在说说C模块如何编程，打开模块面板，除了文件引用，就是三个函数和详细的说明，三个函数如下：

void SimulationStep(
        double t, double delt, double *in, double *out,
         int *pnError, char * szErrorMsg,
         void ** reserved_UserData, int reserved_ThreadIndex, void * reserved_AppPtr)
{

}
void SimulationBegin(
        const char *szId, int nInputCount, int nOutputCount,
         int nParameterCount, const char ** pszParameters,
         int *pnError, char * szErrorMsg,
         void ** reserved_UserData, int reserved_ThreadIndex, void * reserved_AppPtr)
{

}
void SimulationEnd(const char *szId, void ** reserved_UserData, int reserved_ThreadIndex, void * reserved_AppPtr)
{

}

• 第一个SimulationStep函数将在仿真步长每一步都进行一次，也就是我们动态抖频需要进行的位置，第二个和第三个函数将分别在仿真开始和结束进行一次，这次没用到就可以删除。
• 模块的输入和输出分别放在in和out两个数组里面，对应各个引脚
• 本次的代码如下：

#include <Stdlib.h>
#include <String.h>
#include <math.h>
#include <Psim.h>

// PLACE GLOBAL VARIABLES OR USER FUNCTIONS HERE...
int mosfre = 10000;		//固定频率
int fre = mosfre;		//当前频率
int direction = 1;		//加或者减频率
int step = 1000;			//步长
int uplim = 5000;		//向上抖频限制
int downlim = 5000;		//向下抖频限制

void SimulationStep(
        double t, double delt, double *in, double *out,
         int *pnError, char * szErrorMsg,
         void ** reserved_UserData, int reserved_ThreadIndex, void * reserved_AppPtr)
{
// ENTER YOUR CODE HERE...
    if (fre > (mosfre + uplim)){
        direction = -1;}
    else if (fre < (mosfre - downlim)){
        direction = 1;}
    fre += step * direction;
    out[1] = fre;
    out[0] = 0.5;
}

• 代码逻辑很简单，就不再赘述。编程完按下检查代码进行编译，没有报错就退出面板，用探针检测方波波形：
  
• 这次在10kHz为基准上下抖动5kHz，对整个漏源极电压波形进行FFT分析，得到如下对比效果：
  
• 看到波形有密有疏，说明成功实现。
  
• 可以看到从电压波形的角度，抖频的部分尖峰高于原来没有抖频的波形，而一部分是低于后者，这就需要RCD吸收电路等其他措施来消除更高尖峰的影响。
• 而从FFT分析的角度，中间部分数值较高的频段在加入抖频后会大大削弱，右边一簇小高峰也完全抹平，取而代之的是中频段有相当部分的数值有一定的上升，但是都在可接受范围内。也就是抖频达到了目的。