磁芯快速选择软件PowerCore V2.0

一、PowerCore2.0使用说明

      磁芯选择对于开关电源设计来说是个难点，首先变压器参数很复杂，而且磁性元件不是一个非常精准的器件，编写PowerCore的目的在于帮助设计电源变压器挑选磁芯做一个方向的指导，可以配合我之前编写的SMPSKit软件使用。

      PowerCore采用的是世界级电源大师马尼克塔拉的算法和一些结论。马尼克塔拉分析指出：气隙因子z在10-20为比较好的折中值，z=(le+u*lg)/le(le磁芯磁路长度,lg为气隙长度，u是相对磁导率。下面以设计一个5W反激电源来说明使用过程：

首先打开软件：

     选择好拓扑和工作模式，然后设置设计参数，次级折射电压一般取75-100V是单端反激比较优的值，如果取太高，开关管耐压有压力，取太低，输出二极管耐压有压力。

     这里我们设置在75V。

电流密度一般取400-600Cmil/A即可。峰值磁密不要超过饱和磁密，一般反激2500GS，正激1500GS。死区比例是为了保证工作在DCM而设置的，一般取20%，注意，要考虑到选用合适的工作模式。小功率的一般都做成DCM。窗口利用系数，是估计窗口面积有多少用来绕线的，不要超过1，自己看着办。

     铁氧体的相对磁导率一般都是2300。然后点击查找按钮，程序先计算出电感量，绕线线径，峰值电流等所需参数，并显示出来，然后程序到目录下查找CoreList.xls磁芯表，首先判断绕线是否能容纳，排除根本不可能的磁芯，然后找到可以提供这个功率级别的磁芯来，得出气隙，气隙因子z，在列表里面显示出能满足要求的磁芯如图：

      在窗口里面显示了一些磁芯的详细信息，并且符合要求的磁芯用绿色标记，粉红色标记的是可能符合的（或者过设计了），点击里面的磁芯表的内容，程序会自动计算出采用当前点击选中的磁芯的一些其他参数来，如果气隙和Z不符合要求会用粉红色或者红色显示，粉红色显示指示了该值不是很理想，红色指示的是该数值根本不行。绿色显示表示该数值是合理的。左边可以选择其他一些形状的磁芯并自动显示到表格里，如果需要看磁芯的更加详细的参数，请点击右边的详情按钮，如果需要密码打开，你可以按只读打开。

      注意，为了保证程序读取EXCEL的正确性，所以我对CoreList.xls做了加密处理，如果你非要修改EXCEL表格，密码为:powercore但是提醒你，随意修改会导致软件读取出错。

      表格里面显示的磁芯是可以达到这个功率级别的，但是不一定是最优的，比如我们点击EE-20。

     EE-20（蓝色指示了当前选择）可以看到这时候的气隙已经太小了，而且z也不是在maniktala的建议10-20内，而EE-13,EE-16就刚刚好。实际上用EE-13E-16做5W是没有什么悬念的，再一次证明了maniktala定义的气隙因子z在10-20是最优的。

     对于正激类拓扑采用了普遍推崇的AP法，亦是maniktala的经典著作采用的。

     列表显示了可能符合设计的磁芯，从上到下越来越充裕，所以，优选最上面的。

二、注意事项

      需要注意，设计中，限制磁芯是否可用的因素很多，所以，需要仔细估算是否满足各方面要求，比如绕线，安规，气隙是否合理（太大的气隙必然导致过大的漏感），等，所以选择一个合理的变压器磁芯不是那么容易，使用PowerCore的时候，要注意的是，参数如何最优设置，还有，PowerCore除了用来挑选磁芯外，不要用它来计算其他参数，附栏提供的只是选择磁芯时候做参考的数据，不是很精准的，哪是不是该参数算法不行？不是的，而是为了估算磁芯，很多参数都没有考虑，比如整流管子压降内部按0.7V来计算的，这样做也不会有太大差别，但对设计初期准确估计其他参数也许不利，所以，建议下载SMPSKit来计算其他参数（同样需要折中考虑设置参数）。

      如果程序有什么意见和问题请指出，以便改进完善！欢迎交流。希望PowerCore能给你带来一定的便利！祝：工作愉快，Goodluck！