Transcript 設計更好電源 - PowerEsim

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免費的公眾戶口. . .
• 它是在线的
• 無需登記
• 任何人和地方也可使
用
• 100% 在服務器那一面
作仿真
• 免費的!!
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還有由贊助商提供的贊助戶口
• 有些贊助商已為用戶提供的免費和免登
記的全功能戶口.
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當然也有個人戶口
• 每一個使用者的電郵也能申請一個７天的全功能個人
戶口.
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高度準確的仿真
I/P Votlage Vs Efficiency %
Input Votlage Vs Efficiency %
100.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
100.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
85
110
230
300
265
160W PFC Input Voltage Vac
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350
405
150W flybackInput Votlage Vdc
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無需專業知識
傳統設計需要認知
PowerEsim需要
•
Find MOSFET
 Rds*Crss
•
Find Diode
 Vf*trrm
•
Find Capacitor
 CV
•
Find Core
 k1, k2, k3
•
Find Wire
 Current density
• 忘記需方程式吧!
• 只需選擇不同的零件
• 或在虚拟環境中建造不同的變壓器
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PowerEsim vs 傳統設計
PowerEsim 把設計過程轉成
結果導向的適應化進代過程
而非
傳統的知識導向設計
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如何開始-由參考設計開始
• 從參考線路列内選一個跟自己規範接近的設計
來改良, 如 160W TDA4863 for PFC front end.
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進入參考線路
• 只需幾秒就能進入參
考線路内
• 再不需花時間和心力
從應用指南來開始設
計
• 現在只需改變零件就
能完如一個乎合要求
的設計
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如你不喜歡別人的設定. . .
就如在真實的環境中,
把回輸電阻的比例改
變會把輸出的電壓改
變
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也可改變功率管
• 用戶可按下線路圖上的零
件並重新選用别的選擇來
迎合不同的要求死成本需
要.
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再切定規格
• 按“Detail Spec.”
• 就可再切定新的規格
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也可由專家系統開始
• 只需打入簡單的輸入
和輸出規格
• 選擇應用的產品類别
• 再按下“Recommend
Design”
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專家系統的運作
規格
找出最接近的參考
線路
找出合適的坧璞
• 它是用模糊邏輯來排列最適合的拓撲或
參考線路並建議給用戶選擇.
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由用戶自己選柘樸
• 按下“Topologies”
• 用戶可随意選由哪一種柘樸.
• 當然跟着也可選合適的PWM控制線路.
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選擇PWM控制線路
• 雙擊PWM控制線路的空白位.
• 選擇PWM控制線路.
• 新的PWM線路就會連結到拓樸上.
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最後 . . .
只需打入簡單的輸入和
輸出的规格
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跟着按
“Initialize Design”
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建議的最初設計
• 在幾秒内, 一個用上真實
零件的初步設計就會出
現.
• 就像有一個虛擬的電源
在你的桌上.
• 按損耗分析”Loss”
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詳細的損耗資料
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•
損耗分析-應該是
最先使用的工具.
•
它提供了在任何工
作狀態下的損耗分
析.
•
每一個零件的詳细
損耗細節都會展示
出來.
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不同工作點的損分析
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工作點
Vin
A
85 V
B
240 V
Io
3.75 A
2A
Pd
14.7 W 7.7 W
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最有用的版面
•
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零件搜索 – 最方便的
優化工具.
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首先改變顯示零件的範圍
• 加闊範圍能把更多的零件
顯示出來.
• 改變零件制造商的選擇也
會只顯示該制造商的零件.
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只需按, 按, 按, 和最後也是按
• 凡被高亮的零件 - 會被顯示其
相關的總損耗和個别的損耗.
• 凡曾被高亮過的零件 - 會被顯
示其相關的總損耗和個别的損
耗.
• 凡被最後選擇的零件 - 會被顯
示其相關的總損耗和個别的損
耗.
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除損耗外, 零件的受壓也是很重要
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想知道零件非綫性模型的特性嗎?
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每一種零件的界面是也一樣的
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聰明的優化器 – Smart Optimizer
按“Select All”
所用零件會被送到
優化表内
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聰明的優化器 – 只需按一下
• 打入最大
的進代優
化次數
• 等幾秒, 最好的頭100個结果
就出現.
• 再按
“Smart
Optimizer”
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多元優化的事實
1
10 resistor
2
10 MOSFET
x
x
:
x
:
10
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10 diode
= 1010 组合
= 31 年的運算
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聰明的優化器 – 工作原理
組合群
SPD07N60C3
初步篩選
BU60
SPN04N60C2
SPB07N60S5
IPP50R520CP
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遺傳算法
Search for good component
BU60
SPD07N60C3
SPN04N60C2
SPB07N60S5
IPP50R520CP
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再從結果組合中選
• 結果已跟損耗大小被排列好.
• 按一下就能查看其它组合.
• 不同的零件改變也同時列出.
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二極管或主動二極管
• 只需按下圖上的二
極管就可以把它轉
為主動二極管或同
步整流.
• 方法是只需在
“Rectifier Type” 中
選用”Active Diode”
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然後列出更多MOSFET
• 加大電流或耐壓的
範圍.
• 別忘記也需要加大
寄生二極管的反向
回復時間trrm.
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損耗告訴了一切
• 0.5W是主動二
極管損耗
• 2.54W 是
肖基二極管
損耗
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現在按下T1到磁建器
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磁建器的内裹已考慮了哪些效應
m=2
Pd   2 m  1  
2
H
Lk 
uo
Ik


H
2
sinh    sin  
cosh    cos  
近場效應
 dv
漏磁電坑
Pd  Vol 
f
a
B
k1

b
B
k2

c
B
d f
2
B
2
k3

2
f  B
磁芯損耗
D skin 

uo   f
 

2

 l wire  d wire
4
d
D skin
Pd 
 wire
離散磁通
meter 
集膚效應
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用磁建器建造單一的變壓器
•
用戶只需按下
“Magnetic Builder”
就可以建造任何一
種變壓器
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首先是變壓器的應用線路
•
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有多種變壓器的應用線路供用戶需選擇, 如 “Flyback
Xformer”或“Input Choke”
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再輸入應用線路的工作狀態
•
•
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只需打入簡單的工作狀態. 再按 “Recommend
Design”
一個初步的變壓器就會展示出來, 當中用甚麽磁
芯, 铜綫, 膠纸和各層的排列方法也先替由户有
一個初步的切定.
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磁建器的進階面版
•
按下“Advanced”就會
進入全功能的磁建器
面版, 用戶在這裹就
可設定一切.
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選擇現實世界的磁芯
•
先切定Ae的範圍.
•
跟着選磁芯的類形.
•
也可指定生產商.
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即時鑑察繞線的改變
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•
只需按下“preview winding”
•
相應的繞線
•
支援磁芯, 繞圈數目和繞線種類的界面.
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口就會出現.
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電抗值的優化
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•
按下“Inductance”
•
輸入電抗值範圍
•
高亮電抗值並從損耗和受壓的資料中選擇合
適的數值.
•
也可直接打入電抗值.
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繞圈數目的優化
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•
按下“Change Number of Turn”
•
輸入圈數範圍.
•
高亮圈數並從損耗和受壓的資料中選擇合適
的數值.
•
也可直接打入所需圈數.
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可以看到更多!
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•
按下“Preview Winding”
•
繞線的真實分佈會跟繞圈的數目一起改變.
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多一点點銅?
•
•
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按“No. of Parallel Wire”
用户可以改變並聯銅線的數目.
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銅片的使用
•
•
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按下“Use copper foil”
再打入銅片的大小就完成.
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法拉第屏蔽的切定
•
按下”More”
•
再按下”Add Primary Winding”
或”Add Second Winding”來增
加一組線圈.
再進入”More”並選擇“Faraday
Shield”
•
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繞線各層的切定和變化
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點号的切定
•
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用戶可切定點号跟繞線方
向的關係.
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起線的位置
•
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用戶可切定起線的位置是
在可繞線空間的項端或底
部.
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繞線的排列方法
•
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用戶可切定繞線是排列
在中心, 底部, 頂部或平
均分佈在可用空間内.
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多層繞線的分佈方法
•
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如繞線需要佔用多過一
層的時候, 用戶可選擇如
何分配每一層的圈數比
例. 選”Tight”是會儘量把
每一層填滿, 選”Shared”
是會把圈數平均分佈在
每一層.
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多層繞線中的絕緣膠纸
•
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如繞線需要佔用多過一
層的時候, 用戶可選擇在
層和層之間是否和用哪
一類的絕緣膠纸.
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建造自己的線圈架
•
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不同大小, 形狀的線圈架也可在“Bobbin Setting”内切
定.
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多複習的變壓器也可以 . .
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•
用户可選用不同種類的銅線.
•
用户可選用不同大小的銅線.
•
用户可自由排列繞線
•
用户可選用銅片.
•
用户可切定分層線圈架.
•
用户可加進法拉第屏蔽.
•
事實上用戶可建很複習的變壓器. . . . .
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輸出變壓器的工程繪圖
•
•
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用戶可按“Generate Drawing”來輸出工程
繪圖.
用戶也可修改測試的細節, 加入名稱等才
輸出或打印出來.
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熱分析 – 在開始設計時已可掌握温度
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最容易使用的熱分析工具
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•
白有在電源上零
件已預先建好模
型.
•
用戶只须高亮零
件並把它放在
PCB板上.
•
也可用左上角的
組合框來選擇特
定的零件.
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熱分析 – 側面觀察
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•
按不側面觀察的按
鈕就可從不同的方
向去放置零件.
•
只須再按下“Normal”就可回到正常
的頂端觀察面.
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熱分析 – 改變散熱片
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•
高亮散熱片再按
下藍色的零件選
擇按鈕.
•
用戶就能選墿不
同形狀的散熱片.
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熱分析 – 零件互貼
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•
先高亮第一件零
件, 再按下 “shift”
同時再高亮另一
件需要互貼的零
件.
•
再從工具攔中按
工左右或上下互
貼的按鈕, 二件零
件就會貼在一起.
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熱分析 – 最快的熱分析
•
只需按下上圖
的按鈕, 幾秒
之後就能看到
熱分佈的影像
和零件的温度.
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DVT – 覆核零件的受壓
• DVT 報的將列出每一個零件的受壓是否超標
, 整個線路的設計守則也會同時照顧到.
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MTBF – 工作壽命
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“基於熱分析”的複選框
•
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當這個複選框已被按下後, 所有仿真
或預測, 如DVT, MTBF等, 也會依據之
前熱分析中的零件温度的結果作推算,
不然的話, 所有分析只會依照預設值
來作推算.
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迴路分析– 系統的穩定度
•
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任何零件的改變也能對增益和相位的餘量能
作實時的分析.
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迴路分析– 自動補償功能
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•
只需打入希望的直流
增益, 相位餘量和交點
餘量.
•
按下“Automatic
Compensation”
•
系統就會進行進代過
程並在指定範圍內找
出最接近的组合. 只有
按下了”Enable for Automatic
Loop Compensation” 的零件
才會作出相應的改變.
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迴路分析– 負載的瞬變反應
•
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用戶可切定負載的電流波形並同時觀察相應的輸出
電壓的變化.
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輸入諧波Harmonic – 輸入電流的分析和分佈
•
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一般需要的輸入方面的參數, 如功率因數,
失真, 諧波分佈等都能看到.
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波形分析 – 相對最少用的工具
•
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關键性的零件的波形會展示出來.
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磁建器 – 建造任意的變壓器
•
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用戶可非常方便地設計變壓器並把工程圖
也能打印出來.
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零件單 – 整套零件單已準備好
•
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整套零件單會自動跟着設計的改變而更新
, 省去工程師大量文件上的工作時間.
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輸出報告 – 把整個設計報告化
• 只需一按
– 所有設計
分析的報告就以Excel版
本輸出. 非常方便作設計
管理之用.
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74
下載 – 大量的參考資料
•
大量的參考資料使每一個用戶也能
成為PowerEsim的專家.
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