آشنایی با شبیه سازهای الکترونیک

امروزه علم و تکنولوژی به جایی رسیده است که شبیه سازهای الکترونیک نیز با توجه به استفاده ای که در صنعت برق دارند تولید می شوند. این شبیه سازها به واسطه برخی از نرم افزارها تهیه می شوند. باید توجه داشته باشید که به طور کلی شبیه سازی به معنی مدل سازی است. با انجام این کار می توانید عملکرد مدارها را مشخص کنید. از شبیه سازی الکترونیک در دانشگاه برای آموزش مبحث های مختلف در رشته برق استفاده می شود و این موضوع کمک بسیار زیادی به دانشجوها در روند یادگیری می کند.

منظور از شبیه سازهای الکترونیک چیست؟

توجه داشته باشید که منظور از شبیه سازهای الکترونیک این است که یک مدار و یا یک قطعه برقی را برای تکرار همانندش مدل سازی می کنند. در شبیه سازی از قطعه و یا مدار اصلی و واقعی استفاده می کنند تا بتوانند مدل دقیقی از آن را بسازند. یکی از ابزارهای تحلیلی که یک نرم افزار کامپیوتری است برای مدل سازی قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

شبیه سازی یک مدار قبل از ساخت آن توسط متخصص ها انجام می شود. این موضوع نشان دهنده طراحی دقیق قطعه های مورد نظر است. زمانی که یک مدار یا قطعه برقی در کارخانه ای با توجه به جزئیات دقیق تولید می شود از مدل سازی در ارائه طراح های آن به واحد تولید استفاده می شود. این کار کمک می کند تا طرح مورد نظر دقیق تر و جزئی تر به نظر برسد و روند سخت این قطعه ها نیز به طور اصولی انجام می شود.

شبیه سازی و تولید قطعات برقی

اگر قصد دارید که قطعه های مختلف برقی را به طور ویژه تولید کنید بهتر است که قبل از انجام این کار ابتدا طرح های مربوط به قطعه های مختلف الکترونیکی را با توجه به تخصصی که دارید مدل سازی کنید. طراحی مدارها و قطعات مختلف به صورت شبیه سازی شده باعث می شود که فرایند تولید این قطعه های برقی با درجه کیفی بیشتری انجام شود. زمانی که به مدل سازی مدار اقدام می کنید باید این کار را قبل از تولید و ساخت با دقت فراوان انجام دهید. این موضوع شما را یاری می کند تا بتوانید بهترین و استانداردترین مدارهای برقی را تولید کنید.

انواع شبیه سازی های مدارهای برقی

مدارهای برقی به دو صورت شبیه سازی می شوند که عبارت از آنالوگ و دیجیتال و یا ترکیبی از این دو نوع شبیه سازی هستند. اگر در مدل سازی از هر دو این شبیه سازی ها استفاده شود به این معنی است که هر کدام از مدل سازی ها می توانند از یک طرف دارای قطعه های آنالوگ و از طرف دیگر هم دارای قطعات دیجیتال است. این نوع شبیه سازی، مختلط نام دارد.

دلیل استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی برق

نرم افزارهای مختلفی در صنعت برق به کار می روند تا شبیه سازی های الکترونیک به طور دقیق انجام شود. به طور کلی استفاده از نرم افزار برای مدل سازی بنا بر دلیل های مختلفی انجام می شود.

• به وجود آوردن یک محیط مجازی
• تجزیه و تحلیل سیستم های پیچیده
• کاهش زمان محاسبه
• پیش بینی کردن نتایج آزمایش های پیچیده

توجه داشته باشید که با استفاده از مدل سازی الکترونیک بسیاری از آزمایش ها می توانند دقیق تر انجام شوند. به همین دلیل هم است که انجام این کار در صنعت برق از اهمیت ویژه ای برخوردار است. لازم به ذکر است که مدل سازی بر اساس نرم افزارهای رایانه ای انجام می شود. یک موضوع مهم که یک مهندس برق باید به یادگیری آن بپردازد نرم افزارهایی است که برای شبیه سازی به کار می روند.

معرفی نرم افزارهای شبیه سازی برق

در ادامه نرم افزارهای شبیه سازی برق را معرفی می کنیم.

نرم افزار Matlab

متلب یک نرم افزار بسیار مهم است که در مهندسی برق به کار می رود. با استفاده از این نرم افزار تمام محاسبه های پیچیده در این عرصه به طور دقیق و به درستی انجام می شوند. این نرم افزار برای مدل سازی انواع قطعه های الکتریکی و قدرتی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

نرم افزار Altium designer

افرادی که در عرصه طراحی مدارهای برقی و بردهای چاپی در صنعت برق کار می کنند می توانند از نرم افزاری به نام Altium designer استفاده کنند. با استفاده از این نرم افزار پیاده سازی و طراحی انواع صفحه های شماتیک به راحتی انجام می شود. برخورداری از سیستم مسیریابی پر قدرت نیز می تواند یکی دیگر از ویژگی های مربوط به این برنامه شبیه سازی به شمار رود.

نرم افزار Codevision AVR

این نوع نرم افزار نیز می تواند به متخصصین در عرصه برق کمک کند تا بتوانند انواع قطعه های الکتریکی را مدل سازی کنند. به طور کلی شبیه سازی های الکترونیک با استفاده از این برنامه رایانه ای به این متخصص ها کمک می کند تا بتوانند قبل از ساخت قطعات برقی طراحی دقیق این قطعه ها را به طور اصولی انجام دهند. این نرم افزار کمک می کند که مدل سازی به صورت دیجیتال انجام شود.

نرم افزار proteus design

Proteus design یک برنامه مدل سازی برقی است که به آن آزمایشگاه الکترونیک نیز گفته می شود. این نرم افزار از یک طرف کم حجم و بسیار ساده و از طرف دیگر نیز کاملاً قدرتمند است. ابزارهای مختلفی در این نرم افزار وجود دارند که انجام تحلیل های آماری را ساده تر به پیش می برند. عملیات های چاپی، تحلیل های نموداری، فرم های سه بعدی، PCB و غیره با استفاده از این نرم افزار کامپیوتری انجام می شوند.

نرم افزار Eplan Pro

این نرم افزار در طراحی انواع تابلو برق ها کارایی ویژه ای دارد. استفاده از این نرم افزار به شما کمک می کند تا بتوانید قبل از تولید به طراحی و مدل سازی اقدام کنید. شبیه سازی های الکترونیک با استفاده از این برنامه صورت می گیرند و باعث می شود که بتوانید قطعات الکترونیکی را با دقت هر چه بیشتری تولید کنید.

نرم افزار Dialux

این نوع نرم افزار در عرصه الکترونیک برای محاسبات مربوط به روشنایی مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از نرم افزار دیالوس می تواند امکان جسم واقعی از یک طرح فرضی داشته باشید. به این صورت می توانید به بررسی و محاسبه نورپردازی و تشخیص میزان روشنایی مورد نیاز و این که چند لامپ و چه نوع لامپ هایی را برای روشنایی مورد استفاده قرار دهید، اقدام کنید.

نرم افزار Psim

شبیه سازی های الکترونیک و همینطور قدرت با استفاده از نرم افزار Psim به راحتی انجام می شوند. این نرم افزار یک ساختار روان و بسیار ساده دارد. شما با استفاده از این برنامه کامپیوتری می توانید طراحی و مدل سازی را به سرعت انجام دهید.

نرم افزار PScad

با استفاده از این برنامه رایانه ای می توانید مدل سازی های مربوط به سیستم های قدرت چند فاز شبیه سازی شبکه های کنترلی را به درستی انجام دهید. سیستم های قدرت زودگذر را به راحتی می توانید با استفاده از این نرم افزار بررسی و تجزیه و تحلیل کنید. این نرم افزار امکان مشاهده تمام ماژول ها را برای شبیه سازی های الکترونیک و قدرت برای شما فراهم می کند.

چند ابزار کنترلی و یک رابط گرافیکی در این برنامه وجود دارند که به شما کمک می کنند تا بتوانید این نرم افزار استفاده بهینه و راحت تری داشته باشید. ابزارهایی برای آنالیز سیستم های قدرت و طراحی آنها نیز در این نرم افزار وجود دارند که کمک می کنند تا بتوانید شبیه سازی را به نحو احسن انجام دهید.

نرم افزار ORCAD

نرم افزار پر کاربرد ORCAD یک برنامه کامپیوتری قدیمی است که برای طراحی مدارهای الکترونیکی و شبیه سازی های الکترونیک و همینطور برای طراحی شماتیک به کار برده می شود. این نرم افزار دارای بیشتر از 3000 ابزار دارد که برای طراحی و مدل سازی کاربرد وسیعی دارند. المان های جدیدی را می توانید از طریق این برنامه طراحی و مدل سازی کنید. با استفاده از این برنامه می توانید شبیه سازی مربوط به قطعات برقی را با دقت و با ظرافت هر چه بیشتری انجام دهید.

اهمیت شبیه سازی برق

باید توجه داشته باشید که به طور کلی صنعت برق با حساسیت های زیادی همراه است. زمانی که مدل سازی را با دقت انجام دهید می توانید به جزئیات بیشتری در این باره پی ببرید. اگر قصد دارید که شبیه سازی های الکترونیک را هر چه دقیق تر انجام دهید نیاز است که از نرم افزارهای ویژه استفاده کنید. زمانی که شبیه سازی را انجام می دهید می توانید قبل از ساخت قطعه های برقی طراحی را به نحو احسن انجام دهید.

با طراحی پیش از ساخت می توانید بهترین قطعات را برای تولید طراحی کنید و بر اساس این طرح ها به ساخت بهترین قطعه های برقی اقدام کنید. این موضوع نشان می دهد که شبیه سازی در برق برای تولید منحصر به فرد ترین نوع قطعات الکترونیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در واقع مدل سازی یک طرح پیش ساخته و مجازی را به شما ارائه می دهد تا به این وسیله بتوانید نمونه های واقعی قطعات برق را با کیفیت بهتر و به طور بهینه تری به مرحله تولید وارد کنید.

چه کسانی می توانند شبیه سازی را انجام دهند

به طور کلی افرادی که در عرصه برق و صنعت کار می کنند لازم است که به شبیه سازی تسلط داشته باشند. این افراد برای این که بتوانند طرح های خود را به تولید برسانند لازم است که دوره های مختلفی را در این حیطه آموزش ببیند و با نرم افزارهای کاربردی در این عرصه به خوبی آشنا شوند. این کارشناس ها که در عرصه برق فعالیت دارند می توانند بر حسب مدل سازی برقی بهترین طرح های خود را پیش از ساخت شبیه سازی کنند.

اصولاً هر کسی که در صنعت برق سررشته دارد می تواند به شبیه سازی های الکترونیک اقدام کند. چه افراد مبتدی و چه اشخاص حرفه ای به خوبی می توانند شبیه سازی برقی را در صنعت خود به کار برند. مدل سازی را می توانید ب اساس طرح های ویژه انجام دهید.

جمع بندی

اگر در عرصه تولید قطعه های الکترونیکی کار می کنید بهتر است که برای انجام این کار معیارها و اصول لازم را در نظر بگیرید. این معیارها را در وهله اول می توانید به واسطه طراحی این قطعه ها قبل از ساخت در طرح خود مورد بررسی قرار دهید. شبیه سازی های الکترونیک این امکان را برای شما عزیزان فراهم می کنند تا بتوانید روند تولید و ساخت این کالاهای برقی را به طور بهینه ای انجام دهید. لازم است بدانید که مدل سازی قطعه ها و مدارهای الکترونیکی مختلف در پیشبرد اهداف شما در امر تولید نقش بسیار با اهمیتی را ایفا می کند.