利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)單片開關(guān)電源講座

第五講

KDPExpert專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用指南（續(xù)）

摘要：首先介紹KDPExpert專家系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，然后詳細(xì)闡述其軟件設(shè)計(jì)和維護(hù)，最后介紹使用方法及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：軟件；VB語(yǔ)言；軟面板；元件庫(kù)；維護(hù)；使用

Design and Use Guide of KDP Expert System

SHA Zhan-you, WANG Xiao-jun, XING Yan-hua

Abstract:Firstly the main characters of KDP Expert system are introduced, secondly the software design and maintenance are expounded in particular, then it will introduce the use method and notices.

Keywords:Software; VB language; Soft panel; Components library; Maintenance; Use?

②自動(dòng)選擇磁芯的的主流程圖如圖7所示。選擇磁芯的程序如下：

圖7? 選擇磁芯流程圖

??? PrivateSubGrid1_GotFocus()

??? Dim KRP,M,Lp,i(行數(shù)),SJ,d,Ns,Np,NF,Ip,J1,δ1,BM,DPM,_

??????? δ,AL,b,IRMS,DPm,e,DPm2,Npp,AWG(次級(jí)導(dǎo)線規(guī)格),Sp,J,SP1

'判斷循環(huán)標(biāo)志：

根據(jù)前面的約定，給出M值

'計(jì)算初級(jí)電感量

??? Lp=1000000＊Form5.Text10.Text＊

(Form5.Text4.Text＊(1－Form6.)_

??? Text1.Text/100)＋Form6.Text1.Text/100)/

Form5.Text5._

??? Text^2/Form5.Text4.Text/Form6.Text1.Text＊

100/Form6._

??? Text2.Text/(1－Form5.Text4.Text/2)\1

'設(shè)定磁芯的選擇范圍

??? For i=1 To Grid1.Rows-1

??? Grid1.Row=i

??? Grid1.Col=2

??? SJ=Grid1.Text

'計(jì)算最大磁通密度：

??? d=2

??? Ns=Text4.Text

??? Np=Form7.Text4.Text＊Form6.Text3.Text/

?????? (Form2.Text3.Text＋0.4)

??? NF=(Val(Form7.Text4.Text)＊

?????? (Val(Form2.Text9.Text)＋0.7)_

?????? /(Val(Form2.Text3.Text)＋0.4))

??? Ip=Form5.Text5.Text

??? BM=Ip＊Lp/Np/SJ/100

'判斷最大磁通密度，并根據(jù)其數(shù)值選擇不同的迭代方式

??? If BM<0.2 Then

??? Np=Np－1

??? Goto Loop1

??? Else

??? If bm>0.3 Then Goto Loop2

??? End If

Loop2 Next i

……

??? 其它功能模塊還包括計(jì)算氣隙寬度，迭代計(jì)算電流密度，將部分中間結(jié)果參數(shù)填入相關(guān)文本框，設(shè)定光標(biāo)位置，寫標(biāo)志位等。

2.5? 設(shè)計(jì)結(jié)果顯示面板的設(shè)計(jì)

??? 設(shè)計(jì)結(jié)果顯示面板如圖8所示。

圖8? 設(shè)計(jì)結(jié)果顯示面板

2.6? 相關(guān)高級(jí)參數(shù)面板的設(shè)計(jì)

??? 主要包括：反饋電路參數(shù)選擇面板，二極管選擇面板，反饋輸出電壓面板，高頻變壓器的高級(jí)參數(shù)面板。其中，反饋電路參數(shù)選擇面板和高頻變壓器的高級(jí)參數(shù)面板分別如圖9、圖10所示。

圖9? 反饋電路參數(shù)選擇面板

圖10? 高頻變壓器的高級(jí)參數(shù)面板

2.7? 數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)系列面板設(shè)計(jì)

??? 為使該軟件對(duì)今后國(guó)際上將要開發(fā)出的單片開關(guān)電源新產(chǎn)品也能適用，在設(shè)計(jì)過(guò)程中專門增加了數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能。利用該功能，用戶可按自己的意愿調(diào)整單片開關(guān)電源的芯片型號(hào)和磁芯庫(kù)中的元件。該功能的添加大大增強(qiáng)了軟件的適應(yīng)能力，并能延長(zhǎng)軟件的使用期限。

2.7.1? 提示面板

??? 該面板如圖11所示。

圖11? 提示面板

2.7.2? 元件庫(kù)選擇面板

??? 該面板如圖12所示。在該面板中，將TOPSwitch芯片庫(kù)和磁芯庫(kù)分開顯示，這樣作的目的是使用戶看起來(lái)更直觀。這里使用的分類方法表面上看是使用了兩個(gè)Frame（單選）控件，但實(shí)際用的是Line控件勾畫的類似于Frame控件的方框。這是因?yàn)槿绻褂肍rame控件進(jìn)行分類，將允許用戶同時(shí)選中不同F(xiàn)rame控件承載的兩個(gè)芯片庫(kù)，這在程序執(zhí)行過(guò)程中是不允許的。為避免發(fā)生錯(cuò)誤并保持軟件的界面風(fēng)格，現(xiàn)采用了Line控件勾畫方框的方法。

圖12? 元件庫(kù)選擇面板

2.8? 小結(jié)

??? 各軟面板的設(shè)計(jì)不僅大大簡(jiǎn)化了用戶的操作，而且它也是程序賴以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在芯片和磁芯選擇面板中調(diào)用了兩個(gè)循環(huán)，使用戶設(shè)計(jì)過(guò)程中省去了復(fù)雜的循環(huán)迭代過(guò)程，這是該軟件最核心的部分。數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能，能解決因硬件的更新?lián)Q代而造成軟件過(guò)時(shí)的問(wèn)題，也解除了用戶的后顧之憂。這是該軟件的主要特色之一。

3? KDP Expert軟件的使用指南

??? 本軟件在設(shè)計(jì)上力求符合Windows操作系統(tǒng)的界面風(fēng)格，只要熟悉基于Windows應(yīng)用程序的用戶，就很容易掌握本軟件的使用方法。

??? KDP Expert專家系統(tǒng)將開關(guān)電源的設(shè)計(jì)綜合為5個(gè)步驟：

??? 1）根據(jù)電源設(shè)計(jì)要求，輸入電源的基本參數(shù)；

??? 2）選擇TOPSwitch芯片；

??? 3）選擇變壓器磁芯；

??? 4）選擇TOPSwitch芯片和變壓器的參數(shù)，獲得所要求的設(shè)計(jì)結(jié)果；

??? 5）檢查數(shù)據(jù)是否合理，獲得設(shè)計(jì)結(jié)果清單。

??? 下面詳細(xì)介紹KDP Expert的使用方法。

3.1 開始使用KDP Expert

??? 打開KDP Expert軟件，將彈出主KDP Expert面板。面板中包括：菜單欄，工具欄，和狀態(tài)欄。菜單欄包括以下內(nèi)容：文件；選項(xiàng)；視圖；數(shù)據(jù)庫(kù)更新；幫助。工具欄中的圖標(biāo)功能與文件菜單中的部分功能相對(duì)應(yīng)。

??? 在文件菜單下有一系列標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)：新建；打開；保存；另存為；打?。划?dāng)前設(shè)計(jì)；關(guān)閉當(dāng)前設(shè)計(jì)；退出。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊其中一項(xiàng)，即可完成相應(yīng)的功能。選項(xiàng)菜單可完成邊界，使用地區(qū)和SI單位的設(shè)置。幫助菜單中包括幫助項(xiàng)和版本信息。點(diǎn)擊文件菜單中“新建”或工具欄中“新建”圖標(biāo)，即可進(jìn)入設(shè)計(jì)設(shè)置面板，該面板與主面板中選項(xiàng)設(shè)置菜單功能相同，只要輸入設(shè)計(jì)文件名后點(diǎn)擊“同意”按鈕，即可進(jìn)入電源參數(shù)設(shè)置面板。

3.2? 電源參數(shù)設(shè)置面板

??? 使用該面板可完成以下參數(shù)的設(shè)置：

??? 1）交流電壓交流輸入電壓最小值和最大值（umin，umax），可以手動(dòng)輸入或從交流電壓輸入框底部提供的選項(xiàng)中選擇，在滑塊左邊文本框中給出數(shù)值大小，滑塊運(yùn)動(dòng)則反映出交流電壓數(shù)值的變化。

??? ——選100/115按鈕，符合AC85～132V的輸入要求；

??? ——選通用輸入（亦稱寬范圍輸入）按鈕，符合AC85～265V的輸入要求；

??? ——選固定輸入按鈕，符合AC195～265V的輸入要求；

??? 通常情況下，軟件默認(rèn)為100/115V交流電壓輸入。

??? 2）電網(wǎng)頻率在文本框中輸入數(shù)字或調(diào)整滑塊位置獲得最小交流電網(wǎng)頻率。典型設(shè)計(jì)值為50Hz，如果電源必須工作于給定范圍，在該范圍中選一個(gè)最低頻率，移動(dòng)滑塊至希望位置或在文本框中輸入該數(shù)。

??? 3）輸出電壓和電流在文本框中鍵入電壓和電流，6路直流輸出的值可自定義，軟件自動(dòng)計(jì)算每路的輸出功率并計(jì)算出總功率，關(guān)于每個(gè)輸出二極管的壓降也一同顯示。在該參數(shù)未輸入時(shí)，軟件不允許進(jìn)入下一步，只有輸入?yún)?shù)后，該面板的“下一步“按扭自動(dòng)激活。

3.3? 輸出整流二極管壓降設(shè)置面板

??? 輸出整流二極管的導(dǎo)通電壓降可以通過(guò)高級(jí)設(shè)置面板進(jìn)行修改，選擇“高級(jí)參數(shù)”按鈕進(jìn)入高級(jí)參數(shù)面板并鍵入所規(guī)定的電壓值。

??? ——選擇Uo≤9.0V時(shí)，應(yīng)采用肖特基二極管，其導(dǎo)通壓降為0.5V；

??? ——選擇9.0V≤Uo≤22.0V時(shí)，采用硅二極管的導(dǎo)通壓降為0.7V；

??? ——選擇Uo>22.0V時(shí)，硅二極管的導(dǎo)通壓降為1.0V。

??? 用戶還可依據(jù)實(shí)際選擇整流器件的情況來(lái)修改導(dǎo)通壓降值，使之更好地符合要求。

??? 1）基準(zhǔn)電壓電源基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值列表中選擇。這些數(shù)值對(duì)四種典型反饋電路（基本反饋電路、改進(jìn)反饋電路、配穩(wěn)壓管光耦，配TL431光耦）均適用。若需要修改這些數(shù)值，可選擇Change菜單，打開反饋類型選擇面板，選擇適當(dāng)?shù)姆答侇愋?。其它情況下，可在‘X’項(xiàng)下手動(dòng)輸入。

??? 2）選擇芯片庫(kù)和優(yōu)化類型芯片庫(kù)包括TOP22X、TOPFX（65kHz）、TOPFX（135kHz）、TOPGX（65kHz）、TOPGX（135kHz）。優(yōu)化類型包括成本和電源效率。

??? 3）輸入電容該參數(shù)由軟件自動(dòng)計(jì)算得出。

??? 以上參數(shù)設(shè)置完畢，點(diǎn)擊“下一步”，即可進(jìn)入TOPSwitch芯片選擇面板。

3.4? TOPSwitch芯片選擇面板

??? 該面板根據(jù)上一步中設(shè)置的參數(shù)給出TOPSwitch芯片庫(kù)，面板中的參數(shù)（包括TOPSwitch芯片的選擇）全部由軟件自動(dòng)算出，但不允許在該面板中修改參數(shù)。如果軟件找不到合適的TOPSwitch芯片，將自動(dòng)給出提示，請(qǐng)用戶返回電源參數(shù)設(shè)置面板，重新修改相關(guān)參數(shù)或進(jìn)行手動(dòng)選擇。如用戶需要對(duì)本面板中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改，請(qǐng)點(diǎn)擊“高級(jí)參數(shù)”按鈕，進(jìn)入反饋輸出電壓面板后完成修改任務(wù)。注意，在反饋輸出電壓面板中點(diǎn)擊“推薦”按鈕，將返回到與電源參數(shù)設(shè)置面板中所設(shè)置參數(shù)相對(duì)應(yīng)的典型值。

??? 核實(shí)該面板中參數(shù)時(shí)，按“下一步”按扭，即進(jìn)入變壓器選擇面板。

3.5? 變壓器選擇面板

??? 該面板根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)置面板中設(shè)置的有/無(wú)安全邊界，給出相應(yīng)的磁芯庫(kù)。面板中的參數(shù)（含磁芯的選擇）全部由軟件完成。其它說(shuō)明可參閱3.3。

??? 核實(shí)該面板中參數(shù)，按“完成”進(jìn)入下一步設(shè)計(jì)結(jié)果面板。

3.6? 設(shè)計(jì)結(jié)果面板

??? 該面板以電子數(shù)據(jù)表格的形式列出設(shè)計(jì)單片開關(guān)電源過(guò)程中的中間變量和最終結(jié)果。核實(shí)表中各參數(shù)的值，如果個(gè)別參數(shù)不符合設(shè)計(jì)要求，可返回前幾步，再對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整，直到滿意為止。

??? 在上述各面板中，均可用“上一步”，“下一步”按鈕進(jìn)行各面板之間的切換。點(diǎn)擊“幫助”、“關(guān)閉”、“保存”按鈕，可完成相應(yīng)的功能。

3.7? 數(shù)據(jù)庫(kù)更新

??? 點(diǎn)擊主面板中菜單欄的“數(shù)據(jù)庫(kù)更新”，即可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能。該軟件首先給出一個(gè)提示面板，用戶確認(rèn)使用該功能后再進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)選擇面板，可選擇其中的一個(gè)元件庫(kù)或按照面板中的提示進(jìn)行操作。元件庫(kù)選定后，按“下一步”按鈕，就進(jìn)入庫(kù)維護(hù)面板，對(duì)該庫(kù)進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)后加以確認(rèn)，即可對(duì)元件庫(kù)進(jìn)行更新。

參考文獻(xiàn)

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