40_仿真验证 —— 板块导览
仿真在电源流程中是“低成本试错台”：烧板之前验证设计没有低级错误。本板块包含工具选型矩阵、三个平台的实战报告（含与手算/官方数据的比对）、以及三篇手把手教程——从零开始自己搭建仿真。
核心纪律：量级靠心算，精算交给仿真，判决交给实测。仿真是流程的一环，不是终点。
篇目
| 文档 | 定位 | 比对数据 |
|---|---|---|
| 01_工具总览 | 工具矩阵：LTspice/GeckoCIRCUITS/PSIM/PLECS/SIMPLIS/Gmsh/GetDP/FEMM/REDEXPERT——各干什么、在流程哪一步用 | — |
| 02_GeckoCIRCUITS实战 | PFC 官方实验课全流程比对 | THD 11.42% vs 官方 11.3% |
| 03_LTspice_ngspice实战 | Buck 纹波公式比对 + wine 兼容性实录 | ΔI_L 1.371A vs 理论 1.32A |
| 04_电磁场仿真_Gmsh_GetDP | 磁静场 FEA 入门（GetDP 永磁体例子已运行验证 + 电感模型框架） | B_max ≈ 0.12T（永磁体示例） |
手把手教程（从零自己搭）
| 教程 | 你将搭的电路 | 预计时间 |
|---|---|---|
| 01_LTspice手把手_Buck | Buck 变换器（12V→5V/2A）开关级仿真，量纹波比对手算 | 30 min |
| 02_GeckoCIRCUITS手把手_BoostPFC | Boost PFC（230VAC→390V）滞环电流控制，比对 THD | 45 min |
| 03_电磁仿真手把手_Gmsh_GetDP | 带气隙电感 2D 磁静场 FEA，比对 B_gap 和 Lp | 60 min |
三篇教程的分工
| 教程 | 工具 | 你学会什么 | 对应库内知识 |
|---|---|---|---|
| LTspice | LTspice(wine)/ngspice | 开关级瞬态仿真、纹波测量、.raw 解析 | 基础概念 §3 纹波公式 |
| GeckoCIRCUITS | GeckoCIRCUITS | 控制环搭建（滞环/PFC）、THD 分析、官方实验课 | PFC 板块 06 的控制策略 |
| Gmsh+GetDP | Gmsh+GetDP | 磁静场 FEA、电感提取、B 场分布 | 变压器设计 §9 手算 |
工具选择速查
| 要做什么 | 用什么 | 为什么 |
|---|---|---|
| 开关级瞬态（buck/boost/反激） | ngspice 或 GeckoCIRCUITS | 原生 Linux 稳定 |
| 环路波特图（补偿器验证） | LTspice .ac | 厂商 SPICE 模型丰富 |
| 控制环搭建（滞环/PFC/ PLL） | GeckoCIRCUITS | 内建控制系统块 |
| 磁件 B 场/电感 | Gmsh + GetDP | 开源磁静场标准组合 |
| 3D 建模 | FreeCAD AppImage | 可视化 + 导出 STEP |
仿真纪律
- 仿真是“低成本试错台”——不是验证手段（验证靠实测）；
- 仿真前先手算：预期值没有，仿真结果无从判断对错；
- 仿真与手算比对：差一个量级先查模型（或手算），两者都对再继续；
- THD/FFT 窗口必须取整数个工频周期；
- A 级风险（01_待核实与推断总表）没有一条是仿真能拦住的。
与其他板块的分工
方法论
仿真篇目之外，本板块有两篇方法论，回答“仿真的结果该信到什么程度”：
| 篇目 | 回答的问题 | 入口 |
|---|---|---|
| 建模方法论 | 该建成几层模型（开关级/平均级/行为级）、参数从哪来（实测 > 手册 > 模型库）、FHA 何时会骗人、什么时候仿真结果不能信 | 08_建模方法论 |
| 仿真与实测对账方法论 | 四步核对法（同工况/同测量点/同定义/定容差）、九类指标的建议容差、误差归因表、必须停用仿真的五类项目 | 09_仿真与实测对账方法论 |
| 10_仿真复跑记录 | 2026-10-07 本机全量复跑：ngspice×5、LTspice .ac×4、GetDP 能量法全部复现记录值（Gecko 因 GUI 依赖未自动复跑） | — |
仿真工程源文件
- 40_仿真验证/sim（Buck ESR 比对、磁件 FEA、反激环路波特图三个可复现工程）