Журнал РАДИОЛОЦМАН, ноябрь 2013
Модули обеспечивают оптимальную комбинацию расчетных параметров мощных дискретных полупроводниковых элементов, трансформаторов и катушек
Компания Fairchild Semiconductor расширила возможности Power Supply WebDesigner (PSW) – онлайн-инструмента разработки и симуляции, позволяющего создать законченную схему менее чем за минуту. Теперь в программу добавлены средства оценки потерь мощности и анализа КПД силовых приводов на основе дискретных MOSFET, IGBT и выпрямительных диодов.
Предназначенные для разработки устройств мощностью от 100 Вт до 3 кВт новые модули, исходя из введенных пользователем входных и выходных параметров, могут проанализировать схему корректора коэффициента мощности (ККМ) или управляемого по вторичной стороне сдвигом фазы полного моста с дополнительным синхронным выпрямителем (PSFB+SR), а также матрицу подобранных для этих топологий комбинаций компонентов.
Основываясь на задаваемых пользователем механических и электрических параметрах, новые модули предлагают разработчику оптимальную комбинацию рабочих характеристик силовых дискретных полупроводников, трансформаторов и катушек индуктивности, а также перечень элементов (ПЭ). Также имеется панель просмотра потерь мощности элемента и системы в целом, температуры p-n перехода элемента и дополнительный тонкой настройки компонента под конкретный рабочий режим.
Так же, как и при работе с модулями PSW, выпущенными ранее, разработчики, использующие новые инструменты, могут воспользоваться рекомендованными настройками по умолчанию или потратить некоторое время на оптимизацию важных деталей под уникальные требования своего проекта. Они могут получить быстрые и точные оценки параметров их разработки и на ходу улучшить проектные решения. Программа также позволяет выполнить детальное моделирование и в подробностях изучить поведение прототипа будущей схемы.
 |
| Страница конструирования ККМ |
Средства проектирования дискретных силовых цепей состоят из модуля расчета PSFB+SR и модуля расчета ККМ. Это простые в использовании мощные средства онлайн симуляции, предоставляющие разработчикам:
- Оптимизированный инструмент, работающий с наиболее популярными на рынке микросхемами управления PSFB+SR (UCC28950 и UCC3895).
- Полную разработку силовых приводов на дискретных компонентах, включая подбор оптимальных MOSFET, IGBT и выпрямителей, производимых Fairchild. Пользователи могут самостоятельно выбрать наиболее подходящий мостовой выпрямитель, MOSFET/IGBT транзистор или мощный диод, или же довериться выбору программы, основанному на заданных параметрах системы.
- Проектирование, ориентированное на силовые приводы с ККМ и PSFB+SR.
- Анализ силовых цепей, учитывающий потери в мощных дискретных компонентах для достижения высочайшего уровня относительной точности, недостижимой при расчетах, основанных только на уравнениях.
- Возможность сравнения различных комбинаций силовых дискретных компонентов в рамках одной расчетной процедуры. Модуль отдает предпочтение линейкам MOSFET и IGBT продуктов Fairchild, включающим транзисторы SuperFET MOSFET, SuperFET II MOSFET, SupreMOS MOSFET, PowerTrench MOSFET и Field Stop IGBT.
- Дополнительную опцию использования рекомендаций программы по точному подбору силовых дискретных компонентов, автоматизирующую утомительные процедуры многократных проб и ошибок и сохраняющую бесценное время.
- Визуальное представление потерь мощности и КПД на уровне основных компонентов и системы в целом при различных характеристиках сети питания и нагрузки, позволяющее разработчику пошагово возвращаться к предыдущим этапам проектирования для изменения баланса системы и переоценки потерь в компонентах до изготовления прототипа.
 |
| Итоговая страница с перечнем компонентов |
Новые модули сберегают время, затрачиваемое разработчиками на оценку различных комбинаций. Вместо того чтобы тратить среднестатистическую неделю на лабораторные исследования каждого варианта, PSW может промоделировать каждый вариант быстро и точно – типичная разница между результатами работы инструмента и результатами измерений реального устройства составляет порядка 2% во всем диапазоне нагрузок и входных напряжений.
 |
| Страница конструирования PSFB+SR и расчета потерь в основных элементах |
По завершении разработки PSW создает перечень элементов, который может быть отправлен в отдел снабжения или использован для немедленного приобретения в режиме онлайн, экономя время на оформление документов и поиск иных поставщиков компонентов. Кроме того, разработчики могут сохранить свой проект для дальнейшего использования или направить его другим членам команды.
Power Supply WebDesigner предлагает комплект экономящих время инструментов для разработки и оптимизации систем и силовых цепей. Интерфейс онлайн инструмента за считанные минуты последовательно проводит пользователя от устройства к системному анализу и симуляции. В инструменты встроены модели, средства вычислений и стратегии итераций для разработки источников питания. Независимо от уровня подготовки пользователя, инструментарий повысит не только производительность и эффективность разработки, но, что немаловажно, и степень уверенности в работоспособности созданного устройства.
