MPS 設(shè)計工具

簡介

MPS一直致力于為用戶提供多種多樣的仿真解決方案，目前已提供SIMPLIS模型、SPICE模型、DC/DC變換器設(shè)計模型以及虛擬書卷。

方便易用的設(shè)計工具（Design Assistant）是 MPS很受歡迎的工具，對它的需求逐年增長。圖 1顯示了用戶對設(shè)計工具的需求以及應(yīng)用數(shù)量的年增長率。

圖 1：設(shè)計工具的需求與應(yīng)用數(shù)量比例分析

其中，AC/DC 產(chǎn)品 設(shè)計工具因提供產(chǎn)品種類繁多、設(shè)計功能全面而尤其廣受歡迎。

為簡化設(shè)計工具，MPS 于 2021 年 5 月正式為發(fā)布了新的 AC/DC 產(chǎn)品設(shè)計工具文件。這些新文件包括功能增強、接口更新和 QA 測試。此次更新之后，AC/DC 設(shè)計工具 的下載頻率逐月增加，如圖2所示。

圖 2：AC/DC 設(shè)計工具月下載量

本文將探討AC/DC 設(shè)計工具的優(yōu)勢所在。

改良的設(shè)計工具界面

改版后的設(shè)計工具采用了與 MPS 官網(wǎng)相似的界面風格，營造了一種和諧統(tǒng)一的用戶體驗。界面上的輸入、輸出和注釋等參數(shù)字體規(guī)范也做了統(tǒng)一。新的設(shè)計工具界面如圖 3 所示。

圖 3：新的設(shè)計工具界面

說明（Instruction）頁面提供了清晰的指南和幫助，并對每個頁面的設(shè)計步驟做出注釋，用戶可以輕松上手。如果想要了解更多的設(shè)計過程細節(jié)，詳細說明（Detailed Instruction）頁面則涵蓋了每個關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計步驟。

設(shè)計工具的指南界面如圖 4 所示。

圖 4：設(shè)計工具指南界面

目前提供的 AC/DC 設(shè)計工具 涵蓋了反激式應(yīng)用、功率因數(shù)校正 (PFC) 應(yīng)用、LLC 應(yīng)用和一體化應(yīng)用產(chǎn)品。大多數(shù)工具都包含外部電路設(shè)計以及變壓器設(shè)計。設(shè)計文件支持一鍵打印，用戶可獲取初步設(shè)計，并結(jié)合其他MPS仿真模型快速驗證設(shè)計性能。因此，MPS能夠幫助用戶有效縮短和簡化開發(fā)過程。

設(shè)計工具的設(shè)置

請遵循以下步驟來設(shè)置設(shè)計工具：

圖 5： MPX2001 產(chǎn)品詳情頁面的設(shè)計工具下載界面

進入 MPS官網(wǎng)上的 產(chǎn)品頁面 ，在 AC/DC 產(chǎn)品線中進行篩選，選中相關(guān)產(chǎn)品。

在產(chǎn)品詳情頁面，點擊“設(shè)計資源”選項卡下的“XLSX”，無需登錄即可下載設(shè)計工具。

根據(jù)設(shè)計工具中的提示輸入基本參數(shù)，并修改 SIMPLIS 模型中的推薦值。

圖 6 所示為 AC/DC 設(shè)計工具中的輸入電容參數(shù)相關(guān)示例。輸入電容值由輸入電源和輸入電容功率系數(shù) (K_InputCAP) 確定。

圖 6：AC/DC 設(shè)計工具中的輸入電容設(shè)置

圖 7 所示為 AC/DC 設(shè)計工具 中的變壓器相關(guān)設(shè)置示例。根據(jù)原邊等效輸出電壓 (VRO) 和電流紋波系數(shù) (KP) 等關(guān)鍵參數(shù)，可以確定出變壓器匝數(shù)比、原邊MOSFET 管耐壓和原邊電感 (LM)。

圖 7：AC/DC 設(shè)計工具中的變壓器相關(guān)設(shè)置

輸出電容的選擇應(yīng)基于輸出電壓紋波（參見圖 8），而RCD 緩沖電路、補償網(wǎng)絡(luò)和 EBO 電阻器等其他設(shè)計也以類似的方式進行選擇。

圖 8：AC/DC 設(shè)計工具中的輸出電容選擇

在設(shè)計工具中使用 SIMPLIS 軟件獲取的 MPX2001 仿真結(jié)果如圖9所示。根據(jù)設(shè)計，可以得到原邊、副邊電壓、電流等關(guān)鍵節(jié)點的波形。

圖 9： MPX2001的SIMPLIS 模型仿真結(jié)果

一旦確定了主電路，用戶就可以在變壓器設(shè)計界面輸入 BMAX 和 JMAX 值. 這些數(shù)值可以使用推薦的磁芯 AP 來選擇，或者手動輸入變壓器參數(shù)以獲得匝數(shù)和直徑等規(guī)格值。

圖 10 所示為 AC/DC 設(shè)計工具的變壓器設(shè)計界面。

圖 10：AC/DC 設(shè)計工具的變壓器設(shè)計界面

結(jié)論

MPS 先進的設(shè)計工具通過縮短開發(fā)過程為用戶提供了戰(zhàn)略優(yōu)勢。本文以 MPX2001 為例介紹了 AC/DC 設(shè)計工具，并驗證了其設(shè)置過程和功能。此外，MPS 官網(wǎng)還提供適用于其他電路（如 LLC 應(yīng)用和 LR 設(shè)計）的設(shè)計工具文件。

審核編輯：湯梓紅