MPS Design Assistantツール
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はじめに
MPSは、SIMPLISモデル、SPICEモデル、DC/DCコンバータ設計モデル、およびVirtual Bench Proなど、さまざまなシミュレーションソリューションをユーザーに提供することに尽力しています。
簡単に使えるDesign AssistantはMPSが提供する最も人気のあるツールであり、その需要は毎年増え続けています。図1は、Design Assistantが求められ利用される頻度の年間成長率を示しています。
図1 : Design Assistantの比率分析
特に、AC/DC製品用のDesign Assistantは、幅広い商品と総合的な設計機能で人気があります。
Design Assistantを簡素化するために、MPSは2021年5月にAC/DC製品用の新しいDesign Assistantファイルを正式にリリースしました。これらの新しいファイルには、機能の強化、インタフェースの更新、およびQAテストが含まれていました。図2は、この更新の結果、AC/DC Design Assistantのダウンロードの頻度が月ごとに高くなったことを示しています。
図2 : AC/DC Design Assistantの月次ダウンロード
本稿では、AC/DC Design Assistantの利点について調べます。
向上したDesign Assistantインタフェース
刷新されたDesign Assistantは、MPS Webサイトと同様のインタフェーススタイルを採用し、調和のとれた統一されたユーザーエクスペリエンスを実現します。テキスト仕様は、入力、出力、注釈などのパラメータで統一されています。図3は、新しいDesign Assistantのインタフェースを示しています。
図3 : 新しいDesign Assistantのインタフェース
インストラクションのページでは、各ページの設計手順に注釈を付けるだけでなく、明確なガイダンスと支援を提供することで、ユーザーが簡単に開始できます。設計プロセスの詳細が必要なユーザーのために、詳細なインストラクションのページでは、各主要パラメータの設計手順について説明しています。
図4は、Design Assistantのガイドインタフェースを示しています。
図4 : Design Assistantのガイドインタフェース
AC/DC Design Assistantは、フライバックアプリケーション、力率補正 (PFC) アプリケーション、LLCアプリケーション、オールインワンアプリケーションなどの製品を対象としています。ほとんどのツールには、トランスの設計だけでなく、外部回路の設計も含まれています。設計ファイルはワンクリック印刷をサポートしているため、ユーザーは基本設計をして、他のMPSシミュレーションモデルと組み合わせて設計パフォーマンスをすばやく検証できます。その結果として、MPSは開発プロセスを効果的に短縮および簡素化しました。
Design Assistantのセットアップ
Design Assistantをセットアップするには、以下の手順に従います。
MPS Webサイトで、製品ページに移動して、AC/DC製品でフィルタをかけ、関連製品を選択します。
製品ページで、[デザインリソース] タブの [XLSX] をクリックすると、ログインせずにツールをダウンロードできます。
一次駆動回路、二次コントローラ、および同期整流ドライバを統合したオールインワンフライバックコントローラであるMPX2001について検討しましょう。本稿ではMPX2001を使い、Design Assistantを紹介し、SRモードのSIMPLISモデルを使用してその機能を検証します。
図5は、MPX2001の詳細ページのDesign Assistantのダウンロードインタフェースを示しています。
MPX2001Design AssistantとMPX2001 SIMPLISモデルをダウンロードして保存します。どちらも [デザインツール] タブにあります。
Design Assistantのプロンプトに基づいて基本的なパラメータを入力し、SIMPLISモデルの推奨値を変更します。
図5 : MPX2001 Design Assistantダウンロードインタフェース
図6は、AC/DC Design Assistantの入力コンデンサパラメータの例です。入力コンデンサの値は、入力電源と入力コンデンサの電力係数 (K_InputCAP) を使用して決定されます。
図6 : AC/DC Design Assistantの入力コンデンサ
図7は、トランスに関するAC/DC Design Assistantの例を示しています。一次側の等価出力電圧 (VRO) および電流リップル係数 (KP) などの主要なパラメータに応じて、トランス比、一次側MOSFETの圧力抵抗、および一次インダクタンス (LM) のすべてを決定できます。
図7 : AC/DC Design Assistantのトランス
出力コンデンサは、出力電圧リップルに基づいて選択されます (図8参照)。RCDスナバ回路、補償ネットワーク、EBO抵抗などの他の設計も同様の方法で選択されます。
図8 : AC/DC Design Assistantの出力コンデンサ
図9は、MPX2001 SIMPLISソフトウェアを使用したDesign Assistantによって作成されたシミュレーション結果を示しています。ユーザーは、設計に基づいて、一次および二次電圧、電流、およびその他の主要ノードの波形を見ることができます。
図9 : MPX2001 SIMPLISモデルのシミュレーション結果
主回路が決定されたら、ユーザーはトランスの設計ページで、BMAXと JMAX の値を入力します。これらの値は、推奨されるコアAPを使用するか、トランスのパラメータを手動で入力して、仕様 (巻数や直径など) を取得することで選択できます。
図10は、AC / DC Design Assistantのトランス設計ページです。
図10 : AC/DC Design Assistantトランス設計ページ
結論
MPSの向上したDesign Assistantは、開発プロセスを短縮する戦略的な利点を提供します。本稿は、AC/DC Design Assistantを使ったMPX2001を調べ 、そのセットアッププロセスと機能を検証しました。さらに、MPSのWebサイトには、LLCアプリケーションやLR設計など、他の回路のDesign Assistantファイルが含まれています。
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