使用Magnetics Designer作50W順向式轉換器的變壓器設計範例 [中国电子设计网]

變壓器設計

Magnetics Designer 是一套幫助你設計所有型式的變壓器與電感的軟體。典型的應用包含高頻切換式電壓調整器之變壓器、順向式或全波轉換器之輸出抗流線圈、交流電感器與 400Hz 航電用變壓器等。任何 10Hz 至 1MHz 之單相、層繞組、電感或變壓器均可以 Magnetics Desiger 完成設計工作。

Magnetics Designer 依電性規格完成變壓器與電感之設計，內建資料庫擁有上千種磁蕊與多種型式之材質。使用者可於 EXCEL 環境建立自己的磁蕊與材質資料庫。這些磁蕊資料均由製造廠提供包含：TDK, Magnetics, Philips,Thomson, Micrometals, Ferrite international等廠商，內容含有相關材質與尺寸等專用型號資料。

使用者亦可使用H.F與S.F. magnet wire, square 或double square magnet wire, Litz wire, pcb traces或foil等各類繞線，特別的繞線型式可自行加入。Magnetics Designer 可預估漏抗、繞組電容、峰值磁通密度、直流繞組電阻、高頻交流電阻(含近似效應與集膚效應)、銅損(AC 與 DC)、鐵心損、重量、溫升、Layer Fill 與 Window Fill 等數值，以為設計評估之依據。

Magnetics Designer 有趣的獨特功能

Magnetics Designer具有三種獨特的功能。Magnetics Designer揭露計算變壓器與電感特性之數學方程式與計算法則。舉例來說，變壓器視窗左邊顯示各種參數計算直，使用者可直接讀取如輸出功率或漏抗等數值，亦可觀察計算此數值之數學方程式。而使用者亦可自行修改數學方程式，使Magnetics Designer 變成使用者特定用途之特殊應用軟體。

使用者定義方程式

加上使用者定義選項後，重新計算之變壓器視窗

SPICE 模型

Magnetics Designer 另一獨特功能就是建立變壓器與電感之柏克萊 SPICE 模型。此模型包含感抗、交流與直流電阻、鐵心損與銅損、漏抗或繞組電容等與適用之符號。在實際生產製造變壓器或電感之前，使用者可應用此 SPICE 模型經由IsSpice 模擬驗證設計結果。

SPICE模型視窗

自動產生 IsSpice 之符號與模型

製造變壓器與電感

最後的特性是定出繞線規格表，用以說明如何製造變壓器與電感。規格表中含有相關的磁蕊材質與繞製規格等資料，轉交給製造商即可。這項特性是任何其他磁性元件設計軟體沒有的功能。

Magnetics Designer 如何操作

首先選取適用的磁蕊與材質。當使用者輸入頻率值後，磁蕊精靈會自動選取適當的磁蕊尺寸。如果需要使用者修改顯示於下方之詞蕊資料庫，亦可選取 "Lock" 固定以選取之尺寸或由程式自動最佳化處理尺寸大小。然後在變壓器視窗中輸入相關繞組電壓值與電流值等規格。

鐵蕊材質選擇視窗

輸入繞組電性規格後的變壓器視窗

最佳化尺寸與繞組型式建議視窗

估算顯示所有變壓器相關規格資訊

Magnetics Designer 應用專利的運算法則，選取適用的磁蕊、繞線匝數與線徑，使設計之變壓器與電感在額定功率與溫升條件限制下，取得最小的尺寸。最佳化尺寸與繞線型式建議資料，則可改變計算結果。之後使用者亦可在變壓器視窗中修改超過20種以上之參數，諸如 : 匝數、繞線線徑與型式、絕緣層厚度等等，Magnetics Designer 立即依改變重新計算並顯示結果。你可輕而易舉的比較不同磁蕊尺寸、規格之結果。完成設計後可觀看或印出電性與繞組規格報告。

功能報告表

繞組規格表

软件下载：http://www.cediy.com/Html/Soft/11.shtml