Ansys SaberEXP 2026R1 شبیه سازی سامانه های قدرت

نرم افزار Ansys SaberEXP یک شبیه ساز تخصصی برای طراحی و بررسی اولیه سامانه های الکترونیک قدرت است که بر پایه روش شبیه سازی خطی تکه ای یا Piecewise Linear (PWL) عمل می کند. این ابزار برای تحلیل سریع معماری مدار، بررسی رفتار کنترلی و ارزیابی سناریوهای مختلف طراحی توسعه یافته و در مراحل اولیه توسعه سیستم، امکان تصمیم گیری مهندسی پیش از ورود به مدل سازی جزئیات فیزیکی را فراهم می سازد.

هسته PWL در SaberEXP با مدل های انتزاعی و ساده سازی شده، محاسبات مدارهای پیچیده الکترونیک قدرت را با سرعت بالا انجام می دهد. این رویکرد به ویژه در مدارهای سوئیچینگ، مبدل ها و سامانه های تبدیل انرژی که حل SPICE مانند آن ها می تواند زمان بر باشد، امکان بررسی سریع رفتار سیستم در حوزه زمان و فرکانس را ایجاد می کند.

SaberEXP برای تحلیل معماری، مطالعات What-if، بررسی پارامتریک و مقایسه گزینه های طراحی مناسب است. مدل های PWL می توانند رفتار بخش های الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، کنترلی و دیجیتال را در یک مدل سطح سیستم ترکیب کنند و ارتباط میان زیرسامانه های مختلف را در مراحل ابتدایی طراحی مشخص سازند.

یکی از مزیت های مهم SaberEXP، انتقال مستقیم طراحی به Ansys SaberRD است. پس از تکمیل مطالعات اولیه، مدل SaberEXP می تواند به محیط SaberRD منتقل شود تا جزئیات فیزیکی، مدل های دقیق تر قطعات، تحلیل های پیشرفته، اعتبارسنجی، قابلیت اطمینان و تحلیل های ایمنی روی همان معماری دنبال شود. در ساختار فعلی مجموعه Ansys Saber، SaberEXP در کنار SaberRD و SaberES Designer قرار دارد.

قابلیت های نرم افزار Ansys SaberEXP

• شبیه سازی خطی تکه ای | Piecewise Linear Simulation
  حل سریع مدارهای الکترونیک قدرت با مدل های PWL و کاهش پیچیدگی محاسباتی در مطالعات اولیه طراحی.
• حل سریع مدارهای سوئیچینگ | Fast Switching Circuit Simulation
  تحلیل مدارهای دارای کلیدزنی و تغییرات سریع وضعیت با بهره گیری از حلگر ترکیبی و روش های مناسب برای سیستم های سوئیچینگ.
• شبیه سازی سطح سیستم | System-Level Simulation
  بررسی رفتار کلی سامانه و تعامل زیرسیستم های الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی و کنترلی در یک مدل یکپارچه.
• تحلیل حوزه زمان | Time-Domain Analysis
  بررسی پاسخ گذرا، رفتار سوئیچینگ، تغییرات ولتاژ و جریان و پاسخ سیستم در شرایط مختلف کاری.
• تحلیل AC و حوزه فرکانس | AC Frequency-Domain Analysis
  بررسی پاسخ فرکانسی و پایداری مدارهای الکترونیک قدرت با مدل های سوئیچینگ و روش های تحلیل فرکانسی سریع.
• مدل سازی انتزاعی قطعات | High-Abstraction Component Modeling
  استفاده از مدل های ساده شده و قابل محاسبه برای بررسی سریع معماری بدون ورود زودهنگام به جزئیات فیزیکی قطعات.
• مطالعات پارامتریک | Parametric Design Studies
  بررسی تأثیر تغییر پارامترهای طراحی بر عملکرد سیستم و مقایسه سریع مجموعه ای از گزینه های مهندسی.
• تحلیل سناریوهای طراحی | What-If Design Analysis
  مقایسه ساختارها، پارامترها و شرایط کاری مختلف برای شناسایی معماری مناسب پیش از توسعه مدل دقیق.
• تحلیل آماری  | Statistical and Robust Design Analysis
  بررسی اثر تغییرات پارامترها و عدم قطعیت های طراحی و ارزیابی حساسیت عملکرد سیستم نسبت به تغییرات ورودی.
• انتقال خودکار طراحی به SaberRD | SaberRD Design Export
  تبدیل مدل اولیه SaberEXP به طراحی قابل استفاده در SaberRD برای ادامه مدل سازی دقیق، اعتبارسنجی و تحلیل های پیشرفته.

ماژول ها و افزونه های مهم Ansys SaberEXP

• هسته PWL Solver
  حلگر خطی تکه ای با همگرایی سریع که هسته محاسباتی SaberEXP را در شبیه سازی سامانه های الکترونیک قدرت تشکیل می دهد.
• هسته Mixed-Mode Solver
  ترکیب حل سریع آنالوگ PWL با سازوکار رویدادمحور برای مدیریت سیگنال های آنالوگ، دیجیتال و سوئیچینگ در یک مدل.
• کتابخانه Generic PWL Models
  مجموعه مدل های انتزاعی برای نمایش رفتار الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی و کنترلی زیرسیستم ها.
• بخش Frequency-Domain AC Analysis
  تحلیل پاسخ فرکانسی مدارهای سوئیچینگ و بررسی رفتار سیستم در حوزه فرکانس.
• بخش Design Exploration
  بررسی معماری ها و سناریوهای مختلف طراحی در مراحل اولیه توسعه و مقایسه سریع گزینه های مهندسی.
• بخش SaberRD Export
  انتقال مدل و ساختار طراحی از محیط اکتشافی SaberEXP به محیط دقیق تر SaberRD برای ادامه فرآیند توسعه و اعتبارسنجی.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• توسعه قوای محرکه خودروهای برقی و هیبریدی
  بررسی معماری زنجیره توان از باتری تا اینورتر و موتور، مقایسه گزینه های مختلف طراحی و ارزیابی رفتار سیستم پیش از ساخت نمونه اولیه در پروژه های EV و HEV.
• واحدهای طراحی سیستم های الکترونیک قدرت
  غربال توپولوژی ها و معماری های مختلف در ابتدای پروژه و حذف گزینه های نامناسب پیش از صرف زمان برای مدل سازی جزئیات قطعات و ساخت سخت افزار.
• توسعه مبدل های قدرت صنعتی
  ارزیابی معماری و عملکرد اولیه تجهیزات تبدیل توان در پروژه های منابع تغذیه، مبدل های صنعتی و سامانه های مدیریت انرژی پیش از ورود به طراحی تفصیلی.
• طراحی درایوهای موتور و تجهیزات محرکه
  بررسی تعامل موتور، مبدل قدرت و کنترلر در مرحله معماری و مقایسه سناریوهای کنترلی و پارامترهای کلیدی پیش از نمونه سازی فیزیکی.
• سامانه های تولید و تبدیل انرژی تجدیدپذیر
  ارزیابی ساختار سامانه های تبدیل توان در پروژه های خورشیدی و بادی و بررسی نحوه اتصال منابع تولید به شبکه یا بار در مرحله طراحی سیستم.
• توسعه سامانه های قدرت هوافضایی
  مطالعه معماری تولید، تبدیل و توزیع توان در تجهیزات هوافضایی با تمرکز بر محدودیت های وزن، توان، قابلیت اطمینان و عملکرد پیش از ساخت سخت افزار.
• سامانه های مدیریت توان باتری
  بررسی رفتار زنجیره تأمین و مصرف انرژی در معماری های مبتنی بر باتری و ارزیابی تعامل باتری، مبدل، بار و بخش کنترل در مراحل اولیه توسعه.
• طراحی سامانه های الکتریکی وسایل نقلیه
  ارزیابی معماری شبکه توان و تعامل تجهیزات الکتریکی در خودرو و وسایل نقلیه پیش از نهایی شدن اجزای سخت افزاری و کنترلرها.
• واحدهای تحقیق و توسعه تجهیزات الکترونیک قدرت
  اجرای مطالعات What-if، مقایسه سریع گزینه های طراحی و انتخاب معماری مناسب پیش از انتقال مدل به SaberRD برای تحلیل دقیق و اعتبارسنجی نهایی.
• پروژه های طراحی سیستم های پیچیده چندحوزه ای
  بررسی تعامل بخش های الکتریکی، مکانیکی، کنترلی و سایر زیرسیستم ها در سطح معماری و شناسایی مشکلات طراحی پیش از ورود پروژه به مرحله مهندسی تفصیلی.

✅ بیشتر بخوانید: SaberRD طراحی و شبیه سازی سیستم های قدرت