磁性元件设计在开关电源中扮演着至关重要的角色,而对于设计人员来说,磁性元件设计过程中存在着一系列的难点。为了解决这些难题,2006年9月,一种新的计算机设计方法应运而生——PExprt软件。PExprt软件提供了多家国际大厂的磁心、骨架、绝缘材料和导线的标准库,方便用户进行设计和使用。该软件不仅可以设计电感、多绕组变压器、耦合电感以及反激元件等多种磁性元件,还可以对设计参数进行优化,包括磁心尺寸、磁心材料、绕组匝数、气隙长度、绕线规格和并绕线股数等。此外,PExprt软件还能够计算出磁性元件的多种性能参数,包括磁心损耗、绕组损耗、磁通密度、直流阻抗、交流阻抗、电感量、漏磁和温升等,同时考虑了各种复杂效应对设计的影响,如趋肤效应、临近效应等。
PExprt软件提供了两种设计方法,用户可以直接使用PExprt软件进行设计,也可以使用PExprt的建模模块(PEmag)进行设计。若选择直接设计,则需要按照以下步骤进行:第一步是创建新的工程文件,工程名需遵循特定规则,长度不大于32个字符,由字母(A~Z)和数字(0~9)组成,最好以字母开头,而且最好不要使用某些保留字;第二步是选择磁性元件类型,包括基于波形的电感、基于Buck拓扑的电感、基于Boost拓扑的电感、基于Buck-boost拓扑的电感、基于波形的变压器、基于经典正激拓扑的变压器等;第三步是选择“Waveform”栏,即根据设计需求选择具体类型;第四步是选择“Design Input”栏,可根据实际需要进行设置;第五步是选择“Modeling Option”栏,可根据具体情况选择适合的模型选项;第六步是选择库,包括磁性元件标准库如TDK、Ferroxcube、AVX、Epcos等;第七步是选择磁心形状,如POT、Toroidal、EE、EFD等。通过以上步骤,用户可以进行磁性元件的直接设计。
另一种设计方法是使用PExprt的建模模块(PEmag)进行设计,该方法包括以下步骤:首先,用户需要创建新的工程文件,然后选择磁性元件类型和具体的波形,接着进行绕组设置,可以选择2D或1D绕组设置,最后选择适合的模型选项和库。这种方法相较于直接设计更加灵活,可以更加精确地控制设计参数,适用于对设计要求更高的用户。
总而言之,PExprt软件为磁性元件的设计提供了一种便捷、高效的解决方案,通过该软件,用户可以轻松设计各种磁性元件,并进行参数优化和性能计算。无论是直接设计还是使用建模模块进行设计,用户都能获得满意的设计结果,从而提高设计效率,降低设计成本,为开关电源等领域的磁性元件设计带来新的可能性。PExprt软件的问世,必将推动磁性元件设计技术的发展,为电子行业的发展注入新的活力。
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