MPS 設計工具

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變換器設計模型以及虛擬書卷。

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

圖 1：設計工具的需求與應用數量比例分析

其中，AC/DC 產品 設計工具因提供產品種類繁多、設計功能全面而尤其廣受歡迎。

為簡化設計工具，MPS 于 2021 年 5 月正式為發布了新的 AC/DC 產品設計工具文件。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 設計工具 的下載頻率逐月增加，如圖2所示。

圖 2：AC/DC 設計工具月下載量

本文將探討AC/DC 設計工具的優勢所在。

改良的設計工具界面

改版后的設計工具采用了與 MPS 官網相似的界面風格，營造了一種和諧統一的用戶體驗。界面上的輸入、輸出和注釋等參數字體規范也做了統一。新的設計工具界面如圖 3 所示。

圖 3：新的設計工具界面

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計過程細節，詳細說明（Detailed Instruction）頁面則涵蓋了每個關鍵參數的設計步驟。

設計工具的指南界面如圖 4 所示。

圖 4：設計工具指南界面

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

設計工具的設置

請遵循以下步驟來設置設計工具：

圖 5： MPX2001 產品詳情頁面的設計工具下載界面

進入 MPS官網上的 產品頁面 ，在 AC/DC 產品線中進行篩選，選中相關產品。

在產品詳情頁面，點擊“設計資源”選項卡下的“XLSX”，無需登錄即可下載設計工具。

根據設計工具中的提示輸入基本參數，并修改 SIMPLIS 模型中的推薦值。

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

圖 6：AC/DC 設計工具中的輸入電容設置

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

圖 7：AC/DC 設計工具中的變壓器相關設置

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

圖 8：AC/DC 設計工具中的輸出電容選擇

在設計工具中使用 SIMPLIS 軟件獲取的 MPX2001 仿真結果如圖9所示。根據設計，可以得到原邊、副邊電壓、電流等關鍵節點的波形。

圖 9： MPX2001的SIMPLIS 模型仿真結果

一旦確定了主電路，用戶就可以在變壓器設計界面輸入 BMAX 和 JMAX 值. 這些數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以獲得匝數和直徑等規格值。

圖 10 所示為 AC/DC 設計工具的變壓器設計界面。

圖 10：AC/DC 設計工具的變壓器設計界面

結論

MPS 先進的設計工具通過縮短開發過程為用戶提供了戰略優勢。本文以 MPX2001 為例介紹了 AC/DC 設計工具，并驗證了其設置過程和功能。此外，MPS 官網還提供適用于其他電路（如 LLC 應用和 LR 設計）的設計工具文件。

審核編輯：湯梓紅