JP2008521219A - 変圧器設計の方法及び装置 - Google Patents

変圧器設計の方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008521219A
JP2008521219A JP2007541452A JP2007541452A JP2008521219A JP 2008521219 A JP2008521219 A JP 2008521219A JP 2007541452 A JP2007541452 A JP 2007541452A JP 2007541452 A JP2007541452 A JP 2007541452A JP 2008521219 A JP2008521219 A JP 2008521219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
winding
calculating
parameters
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007541452A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008521219A5 (ja
Inventor
アクセルロッド,アーカディ
ケルカー,サミーア
Original Assignee
パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド filed Critical パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド
Publication of JP2008521219A publication Critical patent/JP2008521219A/ja
Publication of JP2008521219A5 publication Critical patent/JP2008521219A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

変圧器の設計と構成に関する種々の技術が開示される。1つの態様においては、本発明の実施形態による方法は、電源設計に含まれる変圧器のパラメータをロードするステップと、変圧器のロードされたパラメータに応じて変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップと、変圧器のロードされたパラメータに応じて変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップとを含む。変圧器のシールド巻線パラメータは、変圧器のロードされたパラメータに応じて計算することができる。二次側巻線パラメータの計算は、変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップを含むことができる。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、全体として回路の設計に関し、更に具体的には電源における変圧器構成の設計に関する。
電源は、電子デバイスに電力を供給し該電子デバイスを動作させるために使用される。電源は、電子デバイスの必要性に応じて様々な設計の形式とすることができる。場合によっては電子デバイスは電源から直接給電され、電源によって充電されるバッテリーから給電される場合もある。
電源に含まれることの多い品目の1つは変圧器である。電圧は通常、電源回路の一部(一次側と呼ばれることが多い)から変圧器に印加され、変圧器は、電源回路のその部分からのエネルギーを電源回路の別の部分(二次側と呼ばれる事が多い)に伝達する。変圧器は電気的な絶縁を形成し、更に一次側と二次側との間で電圧レベルを変える。
電源や電源で使用される変圧器の設計と構成作業は、多くの要因と不確定要素により非常に複雑で複合的なものとなる。変圧器シールドが構成プロセスに追加される場合、複雑さは更に増大する。例えば、変圧器の設計と構成は、電源設計者が電気及び電磁妨害(EMI)特性に関する要求仕様を有する電源を実現するために、実験を通して試行錯誤で行われることが多い。
本発明は、添付図面において限定ではなく例証として詳細に説明され図示される。
電源設計ツールと統合することができる変圧器構成設計ツールの実施形態が開示される。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が記載されている。しかしながら、本発明を実施するために特定の詳細を用いる必要がないことは当業者には明らかであろう。実装に関する公知の方法は、本発明を曖昧にしないために詳細には説明していない。
この明細書全体を通して「1つの実施形態」又は「ある実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通して種々の箇所で出現する語句「1つの実施形態において」又は「ある実施形態において」は、必ずしも全て同じ実施形態を意味するものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、1つ又はそれ以上の実施形態においていずれかの好適な方法で組み合わせることができる。
図1は、本発明の教示による変圧器設計ツールを含む電源設計ツールによって作成された出力101の実施形態を示す図である。1つの実施形態において、出力101は、例えば、カリフォルニア州サンジョゼのPower Integrations製のPI Expert(商標)電源設計ソフトウェアなどのコンピュータプログラムによって作成されたレポートとすることができる。他の実施形態において、本発明の教示による他のプログラムを用いて出力101に類似のレポートを作成することができる点を理解されたい。
図示の実施形態で示されるように、出力101は、設計警告139を備えた例示的な設計電源103の例示的なブロック図を含む。設計警告139は、電源103に関する電位問題や該電位問題に関する可能な修正の説明を電源設計者に提供する。図示された例では、出力101の電源103の設計を表示する「Block Diagram」タブが選択される。電源103の設計は変圧器111を含み、図示の例では、一次側巻線113、二次側巻線115、117、119、121、更にバイアス巻線123を含む。他の変圧器設計又は実施形態では、本発明の教示に従って異なる数の巻線を設計することができる。
動作中、交流(AC)入力電圧Vinは、AC電源105から生成され、整流回路107とフィルターコンデンサ109で整流される。整流された入力電圧Vinは、変圧器111の一次側巻線113の一方端に印加される。電源コントローラ125は、一次側巻線111の他方端に結合される。図示された実施形態では、電源コントローラ125は、カリフォルニア州サンジョゼのPower Integrations製の集積回路電源コントローラのTOPSwitch(商標)ファミリー製である。他の実施形態では、本発明の教示による電源設計において他の電源コントローラを使用することができる。動作時には、電源コントローラ125は、オンとオフをスイッチングして一次側巻線111から二次側巻線115、117、119、121、更にバイアス巻線123への変圧器111のエネルギー伝達を制御又は調節するパワースイッチを含む。結果として、調節された電圧及び/又は電流は、電源103の出力127、129、131、133、135に供給される。図示された実施形態では、フィードバックが、バイアス巻線123から出力135を通り、フィードバック/二次側ツェナー回路137を介して電源コントローラ125に供給される。
図2は、「設計結果」タブが選択される電源設計ツールによって作成された出力101の例を示す図である。「設計結果」タブが選択されると、図1の電源103の設計に対応する設計結果241レポートが表示される。図示の実施形態で示されるように、設計結果は、電源入力、電源出力、デバイス変数、同様のもののリストを含む電源103の設計の種々の特徴を要約するレポートを含む。図のように、設計結果はまた、本発明の教示に従って電源を設計する際に電源設計者を支援する説明と他の有用な情報を提供する。
図3は、例えば本発明の教示による変圧器設計ツールを含む電源設計ツールなどのソフトウェアを実行できる、例えばパーソナルコンピュータ、個人用携帯型情報端末、又は他のいずれかの適切なコンピューティング相当物などのマシン301の1つの実施形態を示すブロック図である。1つの実施形態において、マシン301は、バス307に結合されたプロセッサ303を含むコンピュータである。1つの実施形態において、メモリ305、記憶装置311、ディスプレイコントローラ309、通信インターフェース313、入力/出力コントローラ315、音声コントローラ327もまたバス307に結合されている。
1つの実施形態において、マシン301は、通信インターフェース313を介して外部システムと接続される。通信インターフェース313は、アナログモデム、デジタルモデム、ネットワークインターフェースカード、無線ネットワークインターフェース、オプティカルキャリアインターフェース、トークンリングインターフェース、衛星伝送インターフェース、又はデバイスを他のデバイスに結合するための他のいずれかのインターフェースを含む。
1つの実施形態において、搬送波信号323は、無線アンテナ111と通信するために通信インターフェース313によって受信/送信される。1つの実施形態において、無線アンテナは、ネットワーク313に対する無線インターフェースを提供する。1つの実施形態において、搬送波信号325は、ネットワーク113と通信するために通信インターフェース313によって受信/送信される。1つの実施形態において、通信信号323及び/又は325を用いて、別のコンピュータシステム、ネットワークハブ、ルータ、又は同様のものとマシン301を接続することができる。1つの実施形態において、通信信号323、325は搬送波信号とみることができ、ワイヤ、ケーブル、光ファイバを介して、又は大気を通じて、或いは同様のものにより送信できるマシン可読媒体とみられる。
1つの実施形態において、プロセッサ303は、限定ではないが、例えばIntel x86又はPentium(登録商標)ファミリーマイクロプロセッサ、Motorolaファミリーマイクロプロセッサ、或いは他のいずれかの好適な相当物などの従来型のマイクロプロセッサとすることができる。メモリ305は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)のようなマシン可読媒体とすることができ、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)を含むこともできる。ディスプレイコントローラ309は、従来の方式でディスプレイ319を制御し、該ディスプレイは、1つの実施形態においては、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、アクティブマトリックスディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクターディスプレイ、テレビモニター、或いは同様のものとすることができる。入力/出力コントローラ315に結合された入力/出力デバイス317は、キーボード、ディスクドライブ、プリンタ、スキャナ、さらにはテレビリモコン、マウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、ポインティングデバイス、又は同様のものを含む他の入力デバイスや出力デバイスとすることができる。1つの実施形態において、音声コントローラ327は、例えば音声スピーカー、ヘッドフォン、音声受信器、増幅器、又は同様のものを含むことができる音声出力部331を従来の方式で制御する。1つの実施形態において、コントローラはまた、例えばマイクロフォン、オーディオデバイス又は音楽デバイスからの入力、或いは同様のものを含むことができる音声入力部329を従来の方式で制御する。
1つの実施形態における記憶装置311は、限定ではないが、例えば磁気ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、フラッシュメモリドライブ、スマートカード、或いはデータを記憶するための他のいずれかの適切な記憶媒体相当物などのマシン可読又はアクセス可能な媒体を含むことができる。1つの実施形態において、記憶装置311は、取外し可能媒体、読出し専用媒体、読出し可能/書込み可能媒体、又は同様のものを含むことができる。データの一部は、コンピュータシステム301内のソフトウェアの実行中に直接メモリアクセスプロセスによってメモリ305に書き込むことができる。ソフトウェアは、記憶装置311又はメモリ305内に常駐することができ、或いはモデム又は通信インターフェース313を介して送信又は受信することができる点を理解されたい。本明細書の目的において用語「マシン可読媒体」とは、データ又は情報を記憶することができ、或いは本発明の方法をプロセッサ303に実行させるためにプロセッサ303によって実行される命令シーケンスを符号化することができるいずれかの媒体を含むと解釈される。用語「マシン可読媒体」は、限定ではないが、半導体メモリ、光及び磁気ディスク、搬送波信号、その他の同様のものを含むと解釈されるものとする。
図4は、変圧器構成設計ツールの実施形態の出力401の実施形態を示す図であり、1つの実施形態において変圧器構成設計ツールは、本発明の教示による電源設計ツールと統合することができる。1つの実施形態において、変圧器構成設計ツールは、例えばマシン301などのコンピュータ上で動作するソフトウェアツールである。例えば、1つの実施形態において、変圧器構成設計ツールソフトウェアは、記憶装置311、メモリ305、及び/又は通信信号323及び/又は325の搬送波信号でアクセスできる命令を含む。プロセッサ303が命令にアクセスする場合、変圧器構成設計ツールの実施形態は、本発明の教示によるマシン301によって実行される。
1つの実施形態において、変圧器構成設計ツールは、例えば上記の図1、2に関連して説明された電源設計ツールの例のような電源設計ツールと統合され、或いはこれと共に使用することができる。特に1つの実施形態において、変圧器構成設計ツールは、本発明の教示による図1、2で上述された電源103の設計に含まれる変圧器設計を構成する方法に関して電源設計者に対しより詳細な情報を提供する。1つの実施形態において、電源103の設計に関する情報は、本発明の教示に従って、マシン301上で記憶装置311内にローカルに、或いは通信インターフェース313を介してアクセスされるネットワーク記憶デバイス内にリモートで格納されたデータファイルを介して変圧器構成設計ツールに対する入力として供給することができる。1つの実施形態において、電源103の設計に関する情報は、本発明の教示による入力/出力デバイス317を介して変圧器構成設計ツールに対する、又は入力/出力コントローラ315を介してマシン301に対する入力として提供することができる。
説明のため、出力401は、本発明の教示に従って構成される変圧器の図403を含む。1つの実施形態において、出力401は、例えばディスプレイ319のようなディスプレイ上の出力であり、或いは出力は、例えば通信インターフェース313又は入力/出力コントローラ315、或いは同様のものを介してマシン301に接続されたプリンタでプリントですることができる。1つの実施形態において、出力401の情報は、例えば記憶装置311のようなローカルハードドライブ、或いは例えば通信インターフェース313を介してアクセスされるネットワーク記憶デバイス内に格納されたファイルに記憶することができる。
図示の実施形態で示されるように、出力401は、本発明の教示に従って構成される変圧器の図403を含む。出力401での変圧器に関連するのは、図403に示される変圧器を構成する際に使用できる特定の詳細情報である。例えば、図示の実施形態で示されるように、出力401は、図4のコア情報レポート405、ボビン情報レポート407、一次側巻線レポート409、バイアス巻線レポート411、シールド情報レポート413を含むことができる。レポートの各々は、本発明の教示に従って設計された変圧器を電源設計者が構成するのに有用な詳細な情報又はパラメータを含む。
例えば、1つの実施形態では、コア情報レポート405は、コアタイプ、コア材料、ギャップ長、ギャップ有効インダクタンス、一次側インダクタンスに関する情報を含む。ボビン情報レポート407は、ボビン参照番号、一次側ピンの数、二次側ピンの数、左右のマージンを含む。一次側巻線レポート409は、巻数、ワイヤサイズ、フィラー、層、開始ピン、終端ピンに関する関連セクションのパラメータを含む。この開示の目的において、用語「フィラー」とは、ワイヤの幾つかの平行ストランドを表すものと解釈することができる。バイアス巻線レポート411は、巻数、ワイヤサイズ、フィラー、層、開始ピン、終端ピンに関するパラメータや関連の値を含む。シールド情報レポート413は、一次側シールド、二次側シールド、さらに該当する場合は巻数、ワイヤサイズ、フィラー、層、開始ピン、終端ピンに関する相殺シールド巻線に関連したパラメータを含む。
図5は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態によって作成される出力401の実施形態においてレポートすることができる付加情報を示す図である。図5の図に示されるように、出力401の1つの実施形態は、本発明の教示による二次側巻線レポート515と巻線指示レポート517を含む。図示された実施形態では、二次側巻線レポート515は、巻数、ワイヤサイズ、フィラー、層、開始ピン、終端ピンに関する関連出力のためのパラメータを含む。巻線指示レポート517は、例えば一次側セクション1、バイアス巻線、二次側巻線、シールド巻線の各々(一次側シールド、二次側シールド、相殺シールド)、二次側セクション2を含む変圧器のセクションで特定の巻線の各々の巻き方に関する特定の詳細な指示の1つの実施形態を含む。1つの実施形態において、巻線指示レポート517はまた、コアをどのように構成するか、さらに変圧器をどのようにワニス塗布するかなどに関する指示を含むこともできる。
図6は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態によって作成される出力401の実施形態においてレポートすることができる、より詳細な情報を示す図である。図6の図面に示されるように、出力401の1つの実施形態はまた、本発明の教示による変圧器構成に関するコメントレポート619、材料レポート621、電気テスト仕様レポート623を含む。図示の実施形態では、コメントレポート619は、記載された特定の変圧器の構成に関する有用な提案を含む。材料レポート621は、変圧器を構成するのに使用される材料の詳細なリストを提供し、電気テスト仕様レポート623は、本発明の教示に従って構成される特定の変圧器のパラメータ、条件、仕様のリストを提供する。
図7は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態での事象701のプロセス又は流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。1つの実施形態において、コンピュータ上で実行されるソフトウェア電源設計ツールは、事象701の流れにおいて示される処理の前に、電源設計が電源設計ツールによって作成されるように実行される。1つの実施形態において、作成された電源設計は、本発明の教示に従って設計され構成される変圧器を含む。1つの実施形態において、作成された電源設計は、記憶素子311のような記憶デバイス又はメモリ305又は図3のネットワーク313においてアクセスできる記憶デバイスなどのコンピュータ可読媒体に記憶される。別の実施形態において、作成された電源設計は、コンピュータから通信インターフェース313又は入力/出力コントローラ315を介してコンピュータに接続されたプリンタ、或いはディスプレイコントローラ309を介したディスプレイ319により出力することができる。1つの実施形態において、図7や後続の図で説明された処理は、本発明の教示による電源設計を作成する電源設計ツールプログラムを実行する同じコンピュータ又は異なるコンピュータによって実行されるソフトウェアツールを用いて実行することができる。
図7に示された実施形態では、処理は、ブロック703の変圧器構成設計ツールの初期化で始まる。初期化後、ブロック705は、設計された変圧器の一次側巻線パラメータが計算されることを示している。次に処理は、バイアス巻線パラメータが計算されることを示すブロック707に進む。バイアス巻線パラメータが計算された後、ブロック719は、二次側巻線パラメータが計算されることを示している。次いで処理は、シールド巻線パラメータが次に計算されることを示すブロック711に続く。説明されるように、様々なオペレーションが、種々の変圧器巻線のパラメータの計算中に実行される。例えば種々の実施形態では、所与の変圧器ボビン上でのピンの適切な数に対してのそれぞれの巻線の割り付けは、本発明の教示に従って決定される。ピンの適切な数に対してのそれぞれの巻線のこの割り付けは、本発明の教示に従って一次側、バイアス、二次側及び/又はシールドの巻線の1つ又はそれ以上に関して実行することができる。
巻線のパラメータが計算された後、処理は、材料リストが次に作成されることを示すブロック713に続く。1つの実施形態において、変圧器セクションの全ての計算結果は、ブロック713でレビューすることができ、材料リストは、各材料に対して固有の識別子で作成される。次に処理は、巻線指示とコメントが作成されることを示すブロック715に続く。1つの実施形態において、ブロック715で作成された巻線指示は、ブロック711で計算されたように特定のシールドケースに少なくとも部分的に基づいて作成される。ブロック717は、変圧器構成設計ツールの実施形態の出力又はレポートを次に表示又は作成することを示している。出力が表示された後、ブロック719は、次いでパラメータ変更を伴うユーザー事象がある場合に制御をブロック705に戻すことを示している。次に、「ユーザー終了」のユーザー事象がある場合、処理は本発明の教示に従って事象701の流れを終了する。
図8は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態におけるブロック703での初期化事象の流れの1つの実施形態を示すフロー図である。1つの実施形態において、初期化は、ブロック803で示されるような設計ツールの全エンジン構造をクリアする段階を含む。ブロック805は、変圧器設計のパラメータが次にロードされることを示している。1つの実施形態において、ロードされるパラメータは、例えば本発明の教示による電源設計ツールによって作成された記憶装置311内又はその上のファイルに記憶することができる変圧器のパラメータを含む。別の実施形態において、変圧器のパラメータは、例えば通信インターフェース313を介して、又は入力/出力コントローラ315によって入力デバイス317を介して受信される通信信号323及び/又は325のような他の適切な技術によって変圧器構成設計ツールにロードすることができる。パラメータがロードされた後、ブロック807は、パラメータが次に、本発明の教示による変圧器構成設計ツールによって、例えば電圧で編成又はソートされることを示している。1つの実施形態において、負の出力は他の出力から分離され、負の出力がブロック807のソートに加わらないようにする。
図9は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態においてブロック705の一次側巻線パラメータの計算中に生じる事象の流れの1つの実施形態を示すフロー図である。ブロック903は、一次側ワイヤサイズが許容可能であるか否かを判断されることを示している。例えば1つの実施形態において、最も大きな一次側ワイヤサイズは、20米国ワイヤ規格(AWG)である。ワイヤゲージが許容可能でない場合、ブロック905は、同等のワイヤサイズとフィラーが計算されることを示している。1つの実施形態において、同等のワイヤサイズは、特定の巻線、電源のトポロジー、電源設計プログラムによって設計された電源のスイッチング周波数の1つ又はそれ以上に基づいて計算される。ブロック907は、スプリット又はサンドイッチ一次側構成があるかどうかを判定されることを示している。ブロック909は、一次側ピン割り付けが計算されることを示している。ブロック911は、1つの実施形態において、ピン上で終端するか、ピンに結合されるワイヤの最大数が実際にあるか、或いはピンに結合可能なワイヤの所定の最大数の範囲内であることを保証する必要がある場合に付加的なピンが割り付けられることを示している。1つの実施形態において、巻線が変圧器の各ピンに結合される順序も決定される。1つの実施形態において、変圧器の特定のピン上で終端される変圧器の特定の巻線のアイデンティティは、本発明の教示に従ってブロック909及び/又は911内の処理中に決定される。ブロック913は、一次側のピンの総数が次に求められることを示している。1つの実施形態において、必要とされるピンの総数は、ピン上で終端されたワイヤの数に少なくとも部分的に基づく。
図10は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態におけるブロック707のバイアス巻線パラメータの計算中の事象の流れの1つの実施形態を示すフロー図である。ブロック1003は、バイアス巻線が占めるワイヤサイズとボビンウィンドウ幅のパーセンテージが許容可能であるかどうかをチェックする。1つの実施形態において、パラメータの1つが許容可能でない場合、ブロック1005は、最適又は改良ワイヤサイズとフィラーを計算する。1つの実施形態において、変圧器構成設計ツールはまた、バイアス層を最適化しようと試みる。1つの実施形態において、最適バイアス層は0.5と1.0との間である。また、ブロック1007は、変圧器構成設計ツールが、本発明の教示に従ってバイアス巻線ピン割り付けを決定することを示している。
図11は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態でのブロックの二次側巻線パラメータの計算中の事象の流れの1つの実施形態を示すフロー図である。ブロック1103は、変圧器の全出力が識別又は計算されることを示している。ブロック1105は、二次側ピンが次に電圧によって割り付けられることを示している。1つの実施形態において、ピン割り付けは、電圧によってソートされたスタック出力に基づき、スタック出力は、1つの巻線の始めが前の巻線又は前の巻線の整流出力の終わりに接続される場合の出力である。1つの実施形態において、許容される1つのピン当たりの許容可能な最大のワイヤが存在し、ピンに割り付けられたワイヤの数が所定の制限数を越える場合に追加のピンが割り付けられる。1つの実施形態において、第1の二次側ピンは一次側における最後のピンに基づく。ブロック1107は、次に接地ピンが定められることを示しており、ブロック1109は、二次側ピン割り付けが電流によって決定されることを示している。
1つの実施形態において、ブロック1109の電流による二次側ピン割り付けは、ブロック1111で示されるように総スタック出力の数が1つより多いかどうかを判定することで始まる。1つより多くない場合、出力は独立しているか、或いは単一の出力であり、電流による二次側ピン割り付けは必要ではない。しかしながら、スタック出力の総数が1より多い場合、次にブロック1113は、ピン割り付けデータがブロック1105で決定された電圧による割り付けによりロードされることを示している。ブロック1115は、次に接地ピンが二次側ボビン部分の中央で移動させられることを示している。ブロック1117で、次いで有効な全ての出力は、接地ピンから奇数部分(例えば接地ピンの上に物理的に配置される)又は偶数部分(例えば接地ピンの下に物理的に配置される)に割り当てられる。次に、有効な全ての出力が考慮され、1つのピン当りのワイヤの数が所定の制限数或いは許容される1つのピン当たりの最大ワイヤを超えるかどうかをチェックすることによって、付加的な二次側ピンが必要であるかが判定される。付加的なピンが必要である場合、これらは定められた位置で挿入される。ブロック1121は、負の出力が存在する場合に負の出力ピンが割り当てられることを示している。ブロック1123は、次いで、新しい二次側開始ピンと終端ピンが割り当てられることを示している。ブロック1125は、新しい二次側ピン割り付けの同期がとれていないかどうかがチェックされ、すなわち追加ピン割当てのプロセス中に、第1の二次側ピン又は二次側ピンのいずれかの組み合わせがシフトしたかどうかがチェックされることを示している。そうである場合、ブロック1127で示されるように電圧による出力ピン割り付けのプロセス中に計算された値と第1の二次側ピンを同期させるように適正な方向に全てのピンをシフトさせる。次いで、本発明の教示に従って変圧器設計の二次側巻線パラメータの計算が終了する。
図12は、本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態におけるブロック711のシールド巻線パラメータの計算中の事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。ブロック1203は、シールド巻線パラメータの計算がシールド構造のクリアで始まるときに初期化が生じることを示している。図示されるように、1つの実施形態において、全てのシールド計算は、構成される変圧器の特定のシールド「ケース」に基づく。1つの実施形態において、これらのシールドケースは、使用されるデバイスのタイプ、巻数、層、フィラー、出力パワー、出力の電圧又は電流、構成のスプリット(サンドイッチ)一次側タイプが使用されるか否か、さらには二次側巻線のタイプ(ワイヤ又はフォイル)などのような変数を含む電気パラメータの複雑な考慮事項から導かれる。特定の設計に存在する組合せに応じて、シールドケースは、インテリジェントにその組合せに割り当てられる。
例えば、ブロック1207では、構成される変圧器のシールド設計が、フォイル技術のないスプリット(サンドイッチ)一次側が存在する第1シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、ブロック1219で、この第1シールドケースに従って一次側シールドが計算される。1つの実施形態において、ユーザーはまた、コアの回りの磁束帯域の追加により良好に設計できることをアドバイスされる。
構成される変圧器のシールド設計が第1シールドケースに該当しない場合には、ブロック1209で、構成される変圧器のシールド設計がフォイル技術があるスプリット(サンドイッチ)一次側が存在する第2シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、ブロック1221で、この第2シールドケースに従って一次側シールドが計算される。1つの実施形態において、一次側シールドのこの設計は、第1のケースと異なる場合があり、或いは同じ場合もある。1つの実施形態において、ユーザーはまた、コアの回りの磁束帯域の追加によってより良好に設計できることをアドバイスされる。
構成される変圧器のシールド設計が第1又は第2シールドケースに該当しない場合は、ブロック1211で、構成される変圧器のシールド設計がスプリット(サンドイッチ)一次側がなく且つフォイル技術がない第3シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、ブロック1223で、この第3シールドケースに従って一次側シールドが計算され、相殺シールドがブロック1225で計算される。1つの実施形態において、一次側シールド設計は、第1又は第2ケースで使用される設計とは異なる可能性がある。
構成される変圧器のシールド設計が、第1又は第2又は第3シールドケースに該当しない場合には、ブロック1213で、構成される変圧器のシールド設計がスプリット(サンドイッチ)一次側がなく且つフォイル技術がある第4シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、この第4ケースに従って、ブロック1227で二次側シールドが計算され、ブロック1229で相殺シールドが計算される。1つの実施形態において、相殺シールド設計は、第1又は第2ケースで使用される設計とは異なる可能性がある。1つの実施形態において、ユーザーは、コアの回りの磁束帯域の追加によってより良好に設計できることをアドバイスされる。
構成される変圧器のシールド設計が、第1、第2、第3、又は第4シールドケースに該当しない場合、ブロック1215で、構成される変圧器のシールド設計がスプリット(サンドイッチ)一次側がなく且つフォイル技術があり二次側シールド層が1つよりも多い第6シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、この第6ケースに従って、ブロック1231で一次側シールドが計算され、ブロック1233で相殺シールドが計算される。
構成される変圧器のシールド設計が、第1、第2、第3、第4、又は第6シールドケースに該当しない場合には、ブロック1217で、構成される変圧器のシールド設計がスプリット(サンドイッチ)一次側がなく且つフォイル技術がありバイアス巻線がない第7シールドケースに該当するかどうかを判定する。該当する場合、この第7ケースに従って、ブロック1235で二次側シールドが計算され、ブロック1237で一次側シールドが計算され、ブロック1239で相殺シールドが計算される。
構成される変圧器のシールド設計が、第1、第2、第3、第4、第6、又は第7シールドケースに該当しない場合には、構成される変圧器のシールド設計は、一次側バイアスがあり且つシールド巻線のない第5シールドケースに該当すると仮定される。この第5ケースでは、第1、第2、第3、第4、第6、第7ケースの全てに関して上述されたフロー事象の後でピン1がチェックされ、全てのピンがブロック1241毎に必要に応じてシフトされる。1つの実施形態において、ピン1上のワイヤの数は、最大制限数に対してチェックされる。その後、シールド巻線パラメータの計算は、本発明の教示に従って終了する。
複数の別個のブロックとして上述されたオペレーションは、本発明の教示による種々の実施形態を理解する際に有用である方式で順番に行われたことを理解されたい。しかしながら、上記に説明されたブロックの順序は、これらのオペレーションが順序に依存し或いはブロックが提示される順序でオペレーションが必ずしも行われることを意味するものと解釈すべきではない。勿論、説明されたプロセスブロックは、本発明の実施形態を説明するための例を提供するものであり、他の実施形態を本発明の教示に従って用いることができる。
上記の詳細な説明においては、本発明の方法及び装置をその特定の例示的な実施形態に関して説明してきた。しかしながら、本発明の広範な精神及び範囲から逸脱することなく本発明に対し種々の修正及び変更を行うことができることは明らかであろう。従って、本明細書及び各図は、限定ではなく例証とみなされるべきである。
本発明の教示によるコンピュータで実行される電源ソフトウェア設計ツールの実施形態によって作成された、変圧器設計の実施形態を含む電源設計のブロック図の実施形態を示す図である。 本発明の教示によるコンピュータで実行される電源ソフトウェア設計ツールの実施形態によって作成された。変圧器設計の実施形態を含む電源設計の設計結果の実施形態を示す図である。 本発明の教示による電源設計ツール及び変圧器構成設計ツールの実施形態と共に使用できるコンピュータシステムの1つの実施形態を示すブロック図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態の出力の実施形態を示す図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態の付加的な出力の実施形態を示す図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態の出力の更に別の実施形態を示す図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態における事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態の初期化の事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態での一次側巻線パラメータの計算における事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態でのバイアス巻線パラメータの計算における事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態での二次側巻線パラメータの計算における事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。 本発明の教示による変圧器構成設計ツールの実施形態でのシールド巻線パラメータの計算における事象の流れの1つの実施形態を示すフローチャート図である。

Claims (106)

  1. 変圧器構成設計を作成する方法であって、
    電源設計に含まれる変圧器のパラメータをロードするステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップと、
    を含む方法。
  2. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップを更に含む請求項1に記載の方法。
  3. 前記変圧器を構成するのに用いられる材料のリストを作成するステップを更に含む請求項1に記載の方法。
  4. 前記変圧器を構成するのに用いられる巻線指示を作成するステップを更に含む請求項1に記載の方法。
  5. 前記変圧器構成設計の出力レポートを作成するステップを更に含む請求項1に記載の方法。
  6. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のパラメータに含まれる一次側巻線のワイヤサイズが許容可能でない場合に、前記変圧器の一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項1に記載の方法。
  7. 前記一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップは、特定の巻線、前記電源のトポロジー、前記ロードされたパラメータに記述される前記電源のスイッチング周波数のうちの1つ又はそれ以上に基づいて前記一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項6に記載の方法。
  8. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の一次側巻の線ピン割り付けを計算するステップを含む請求項1に記載の方法。
  9. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器構成設計でスプリット一次側巻線を利用するかどうかを決定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  10. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器構成設計において1つのピン当たりに終端されるワイヤの数に基づいて前記変圧器構成設計に含まれるピンの総数を決定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  11. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、1つのピン当たりに終端されるワイヤの最大数に基づいて前記変圧器構成設計において付加的なピンを割り付けるステップを更に含む請求項10に記載の方法。
  12. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の各ピン上で終端するのが前記変圧器のどの巻線であるかを識別するステップを更に含む請求項10に記載の方法。
  13. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のバイアス巻線のワイヤゲージを決定するステップを含む請求項2に記載の方法。
  14. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のバイアス巻線が占めることになるボビンウィンドウ幅のパーセンテージを計算するステップを含む請求項2に記載の方法。
  15. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、バイアス巻線ピンを割り付けるステップを含む請求項2に記載の方法。
  16. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するステップを含む請求項1に記載の方法。
  17. 前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するステップは、前記変圧器に独立しているか或いはスタックされた出力があるかどうかに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するステップは、電圧によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項16に記載の方法。
  19. 電圧によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、電圧出力によってソートされたスタック出力シーケンスに基づいて前記二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項18に記載の方法。
  20. 1つのピン当たりのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップを更に含む請求項19に記載の方法。
  21. 前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するステップは、電流によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項16に記載の方法。
  22. 電流によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、
    電流によって前記二次側ピンをソートするステップと、
    前記変圧器の二次側ボビン部分の中央で接地ピンを動かすステップと、
    前記接地ピンに対して奇数と偶数の二次側ピンを割り当てるステップと、
    1つのピン当りのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップと、
    前記変圧器が負の出力を含む場合に負の出力ピンを割り当てるステップと、
    二次側ピン開始を割り当てるステップと、
    を含む請求項21に記載の方法。
  23. 二次側ピンをシフトさせて電圧による割り付けの範囲を一致させるステップを更に含む請求項21に記載の方法。
  24. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の二次側巻線のワイヤサイズを計算するステップを含む請求項1に記載の方法。
  25. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のパラメータに含まれる二次側巻線のワイヤサイズが許容可能でない場合に、前記変圧器の二次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項1に記載の方法。
  26. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の一次側巻線がスプリットであるかどうかを判定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  27. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器においてフォイル技術が利用されるかどうかを判定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  28. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器において一次側バイアスフィードバックがあるかどうかを判定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  29. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、計算されたシールド巻線層幅が前記変圧器の1つの層よりも多く占めるかどうか判定するステップを含む請求項1に記載の方法。
  30. 前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップを更に含む請求項1に記載の方法。
  31. 前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、どのくらい多くの二次側ピンが前記変圧器に含まれるべきかを決定するステップを含む請求項30に記載の方法。
  32. 前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、どのくらい多くの接地ピンが含まれるべきかを決定するステップを含む請求項30に記載の方法。
  33. コンピュータ上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムによって前記電源設計を作成するステップを更に含み、前記電源設計は、前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードする前に作成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  34. 前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードするステップは、前記コンピュータによってアクセスされたマシン可読媒体からファイルにアクセスことによって前記変圧器のパラメータをロードするステップを含む請求項33に記載の方法。
  35. 前記電源設計ソフトウェアプログラムによって作成された電源設計は、前記変圧器に結合される集積回路電源コントローラを含むことを特徴とする請求項33に記載の方法。
  36. 前記方法は、コンピュータ上で変圧器構成設計ソフトウェアプログラムを実行することによって行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  37. 前記変圧器構成設計ソフトウェアプログラムは、前記変圧器のロードされたパラメータを含む前記電源設計を作成するために前記コンピュータ上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムと同じコンピュータ上で実行されることを特徴とする請求項36に記載の方法。
  38. マシンによってアクセスされたときに、
    電源設計を含む変圧器のパラメータをロードするステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップと、
    を含むオペレーションを実行するようにマシンに行わせるデータを含むマシンアクセス可能媒体を備えた製造品。
  39. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  40. 前記変圧器を構成するのに用いられる材料のリストを作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  41. 前記変圧器を構成するのに用いられる巻線指示を作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  42. 前記変圧器構成設計の出力レポートを作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  43. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するとき、前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算することを前記マシンに行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  44. 前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するときに、
    電流によって前記二次側ピンをソートするステップと、
    前記変圧器の二次側ボビン部分の中央で接地ピンを移動させるステップと、
    前記接地ピンに対して奇数と偶数二次側ピンを割り当てるステップと、
    1つのピン当たりのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップと、
    前記変圧器が負の出力を含む場合に負の出力ピンを割り当てるステップと、
    二次側ピン開始を割り当てるステップと、
    を前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項43に記載の製造品。
  45. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器の一次側巻線がスプリットであるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  46. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器においてフォイル技術が利用されるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  47. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器に一次側バイアスフィードバックがあるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  48. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、計算されたシールド巻線層幅が前記変圧器の1つの層よりも多く占めるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  49. 前記マシンアクセス可能媒体は、コンピュータ記憶媒体を含むことを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  50. 前記マシンアクセス可能媒体は、搬送波信号を含むことを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  51. 前記マシン上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムによって前記電源設計を作成するように前記マシンに更に行わせ、前記電源設計ソフトウェアプログラムは、前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードする前に実行されることを特徴とする請求項38に記載の製造品。
  52. 前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードするステップは、前記コンピュータによってアクセスされた前記マシン可読媒体からファイルにアクセスすることによって、前記変圧器のパラメータをロードするステップを含む請求項51に記載の製造品。
  53. 前記電源設計ソフトウェアプログラムによって作成された前記電源設計は、前記変圧器に結合される集積回路電源コントローラを含むことを特徴とする請求項51に記載の製造品。
  54. 変圧器構成設計を作成する方法であって、
    電源設計に含まれる変圧器のパラメータをロードするステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップと、
    を含み、
    前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップが、前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップを含む方法。
  55. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップを更に含む請求項54に記載の方法。
  56. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップを更に含む請求項54に記載の方法。
  57. 前記変圧器を構成するのに用いられる材料のリストを作成するステップを更に含む請求項54に記載の方法。
  58. 前記変圧器を構成するのに用いられる巻線指示を作成するステップを更に含む請求項54に記載の方法。
  59. 前記変圧器構成設計の出力レポートを作成するステップを更に含む請求項54に記載の方法。
  60. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のパラメータに含まれる一次側巻線のワイヤサイズが許容可能でない場合に、前記変圧器の一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項54に記載の方法。
  61. 前記一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップは、特定の巻線、前記電源のトポロジー、前記ロードされたパラメータに記述される前記電源のスイッチング周波数のうちの1つ又はそれ以上に基づいて前記一次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項60に記載の方法。
  62. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の一次側巻の線ピン割り付けを計算するステップを含む請求項54に記載の方法。
  63. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器構成設計でスプリット一次側巻線を利用するかどうかを決定するステップを含む請求項54に記載の方法。
  64. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器構成設計において1つのピン当たりに終端されるワイヤの数に基づいて前記変圧器構成設計に含まれるピンの総数を決定するステップを含む請求項54に記載の方法。
  65. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、1つのピン当たりに終端されるワイヤの最大数に基づいて前記変圧器構成設計において付加的なピンを割り付けるステップを更に含む請求項64に記載の方法。
  66. 前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の各ピン上で終端するのが前記変圧器のどの巻線であるかを識別するステップを更に含む請求項64に記載の方法。
  67. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のバイアス巻線のワイヤゲージを決定するステップを含む請求項55に記載の方法。
  68. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のバイアス巻線が占めることになるボビンウィンドウ幅のパーセンテージを計算するステップを含む請求項55に記載の方法。
  69. 前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するステップは、バイアス巻線ピンを割り付けるステップを含む請求項55に記載の方法。
  70. 前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップは、前記変圧器に独立しているか或いはスタックされた出力があるかどうかに少なくとも部分的に基づくことを特徴とする請求項54に記載の方法。
  71. 前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップは、電圧によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項54に記載の方法。
  72. 電圧によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、電圧出力によってソートされたスタック出力シーケンスに基づいて前記二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項71に記載の方法。
  73. 1つのピン当たりのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップを更に含む請求項72に記載の方法。
  74. 前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップは、電流によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップを含む請求項54に記載の方法。
  75. 電流によって前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、
    電流によって前記二次側ピンをソートするステップと、
    前記変圧器の二次側ボビン部分の中央で接地ピンを動かすステップと、
    前記接地ピンに対して奇数と偶数の二次側ピンを割り当てるステップと、
    1つのピン当りのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップと、
    前記変圧器が負の出力を含む場合に負の出力ピンを割り当てるステップと、
    二次側ピン開始を割り当てるステップと、
    を含む請求項74の記載の方法。
  76. 二次側ピンをシフトさせて電圧による割り付けの範囲を一致させるステップを更に含む請求項75の記載の方法。
  77. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の二次側巻線のワイヤサイズを計算するステップを含む請求項54に記載の方法。
  78. 前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器のパラメータに含まれる二次側巻線のワイヤサイズが許容可能でない場合に、前記変圧器の二次側巻線の同等のワイヤサイズとフィラーを計算するステップを含む請求項54に記載の方法。
  79. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器の一次側巻線がスプリットであるかどうかを判定するステップを含む請求項56に記載の方法。
  80. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器においてフォイル技術が利用されるかどうかを判定するステップを含む請求項56に記載の方法。
  81. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、前記変圧器において一次側バイアスフィードバックがあるかどうかを判定するステップを含む請求項56に記載の方法。
  82. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するステップは、計算されたシールド巻線層幅が前記変圧器の1つの層よりも多く占めるかどうか判定するステップを含む請求項56に記載の方法。
  83. 前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、どのくらい多くの二次側ピンが前記変圧器に含まれるべきかを決定するステップを含む請求項54に記載の方法。
  84. 前記変圧器の二次側ピンを割り付けるステップは、どのくらい多くの接地ピンが含まれるべきかを決定するステップを含む請求項54に記載の方法。
  85. コンピュータ上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムによって前記電源設計を作成するステップを更に含み、前記電源設計は、前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードする前に作成されることを特徴とする請求項54に記載の方法。
  86. 前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードするステップは、前記コンピュータによってアクセスされたマシン可読媒体からファイルにアクセスことによって前記変圧器のパラメータをロードするステップを含む請求項85に記載の方法。
  87. 前記電源設計ソフトウェアプログラムによって作成された電源設計は、前記変圧器に結合される集積回路電源コントローラを含むことを特徴とする請求項85に記載の方法。
  88. 前記方法は、コンピュータ上で変圧器構成設計ソフトウェアプログラムを実行することによって行われることを特徴とする請求項54に記載の方法。
  89. 前記変圧器構成設計ソフトウェアプログラムは、前記変圧器のロードされたパラメータを含む前記電源設計を作成するために前記コンピュータ上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムと同じコンピュータ上で実行されることを特徴とする請求項88に記載の方法。
  90. マシンによってアクセスされたときに、
    電源設計を含む変圧器のパラメータをロードするステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の一次側巻線パラメータを計算するステップと、
    前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器の二次側巻線パラメータを計算するステップであって、前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるステップを含むオペレーションを実行するよう前記マシンに行わせるデータを含む、前記二次側巻線パラメータを計算するステップと、
    を含むマシンアクセス可能媒体を備えた製造品。
  91. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のバイアス巻線パラメータを計算するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  92. 前記ロードされたパラメータに応じて前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  93. 前記変圧器を構成するのに用いられる材料のリストを作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  94. 前記変圧器を構成するのに用いられる巻線指示を作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  95. 前記変圧器構成設計の出力レポートを作成するように前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  96. 前記変圧器の二次側巻線のピンを割り付けるときに、前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  97. 前記変圧器の二次側巻線のピン配列を計算するときに、
    電流によって前記二次側ピンをソートするステップと、
    前記変圧器の二次側ボビン部分の中央で接地ピンを移動させるステップと、
    前記接地ピンに対して奇数と偶数二次側ピンを割り当てるステップと、
    1つのピン当たりのワイヤの数が許容可能でない場合に付加的な二次側ピンを割り付けるステップと、
    前記変圧器が負の出力を含む場合に負の出力ピンを割り当てるステップと、
    二次側ピン開始を割り当てるステップと、
    を前記マシンに更に行わせることを特徴とする請求項96に記載の製造品。
  98. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器の一次側巻線がスプリットであるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項92に記載の製造品。
  99. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器においてフォイル技術が利用されるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項92に記載の製造品。
  100. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、前記変圧器に一次側バイアスフィードバックがあるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項92に記載の製造品。
  101. 前記変圧器のシールド巻線パラメータを計算するときに、計算されたシールド巻線層幅が前記変圧器の1つの層よりも多く占めるかどうかを判定するように前記マシンに行わせることを特徴とする請求項92に記載の製造品。
  102. 前記マシンアクセス可能媒体は、コンピュータ記憶媒体を含むことを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  103. 前記マシンアクセス可能媒体は、搬送波信号を含むことを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  104. 前記マシン上で実行される電源設計ソフトウェアプログラムによって前記電源設計を作成するように前記マシンに更に行わせ、前記電源設計ソフトウェアプログラムは、前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードする前に実行されることを特徴とする請求項90に記載の製造品。
  105. 前記電源設計に含まれる前記変圧器のパラメータをロードするステップは、前記コンピュータによってアクセスされた前記マシン可読媒体からファイルにアクセスすることによって、前記変圧器のパラメータをロードするステップを含む請求項104に記載の製造品。
  106. 前記電源設計ソフトウェアプログラムによって作成された前記電源設計は、前記変圧器に結合される集積回路電源コントローラを含むことを特徴とする請求項104に記載の製造品。
JP2007541452A 2004-11-16 2005-11-15 変圧器設計の方法及び装置 Pending JP2008521219A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/990,245 US7373714B2 (en) 2004-11-16 2004-11-16 Method and article of manufacture for designing a transformer
PCT/US2005/041462 WO2006055598A1 (en) 2004-11-16 2005-11-15 Method and article of manufacture for designing a transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008521219A true JP2008521219A (ja) 2008-06-19
JP2008521219A5 JP2008521219A5 (ja) 2009-01-15

Family

ID=35929787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007541452A Pending JP2008521219A (ja) 2004-11-16 2005-11-15 変圧器設計の方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7373714B2 (ja)
EP (1) EP1723658A1 (ja)
JP (1) JP2008521219A (ja)
CN (1) CN101061557A (ja)
WO (1) WO2006055598A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7373714B2 (en) 2004-11-16 2008-05-20 Power Integrations, Inc. Method and article of manufacture for designing a transformer
US7795884B2 (en) * 2006-08-15 2010-09-14 Abb Research Ltd. Method and apparatus for calculating the number of turns per segment of a transformer coil winding
KR101279071B1 (ko) * 2007-04-05 2013-06-26 페어차일드코리아반도체 주식회사 에너지 전달 소자 및 이를 포함하는 컨버터
US8154371B2 (en) * 2008-11-06 2012-04-10 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for adjusting displacement current in an energy transfer element
CN103093053B (zh) * 2013-01-28 2015-10-21 广东新昇电业科技股份有限公司 一种变压器生产工程的数据处理方法及系统
US9355770B2 (en) * 2014-04-22 2016-05-31 Transformers, LLC Transformer with improved power handling capacity
CN104538166B (zh) * 2015-01-14 2016-08-31 泰州市鑫仪电器有限公司 一种单相智能电能表电源变压器设计方法
US10320279B2 (en) 2015-12-02 2019-06-11 Astec International Limited Power supplies and methods for reducing common mode noise
CN109977549B (zh) * 2019-03-27 2021-10-22 成都安世亚太科技有限公司 一种新型的变压整流器热分析模型处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136212A (ja) * 1984-12-06 1986-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd トランスのシ−ルドケ−ス
JPH06231197A (ja) * 1993-02-05 1994-08-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電源設計装置
JP2000299231A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Fujitsu Ltd トランス及びスイッチングレギュレータ
JP2002164227A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Sanritsutsu:Kk トランス
JP2002252131A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Media Technology:Kk トランス定数の決定方法およびプログラム

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4982498A (en) * 1987-12-03 1991-01-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of making a high-voltage transformer
JPH01243852A (ja) 1988-03-24 1989-09-28 Hitachi Ltd 電圧共振形コンバータの設計方法及び設計支援装置
US5124681A (en) * 1991-04-26 1992-06-23 Delta Electronics, Inc. Winding construction for a transformer
US5572435A (en) * 1994-02-28 1996-11-05 Motorola, Inc. Method for designing a transformer
US5946210A (en) * 1996-04-19 1999-08-31 Vlt Corporation Configuring power converters
US6072708A (en) 1996-08-01 2000-06-06 Benchmarq Microelectronics, Inc. Phase controlled switching regulator power supply
JP4020177B2 (ja) * 1998-05-21 2007-12-12 三菱電機株式会社 変成器
EP1043738A1 (en) * 1999-04-08 2000-10-11 Thomson Television Components France High-voltage transformer
KR100387381B1 (ko) 2000-12-18 2003-06-19 박준호 고효율의 스위칭모드 전원공급장치
US6549431B2 (en) * 2001-03-08 2003-04-15 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for substantially reducing electrical earth displacement current flow generated by wound components
US7119647B2 (en) * 2001-12-21 2006-10-10 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for substantially reducing electrical earth displacement current flow generated by wound components without requiring additional windings
US6914508B2 (en) * 2002-08-15 2005-07-05 Galaxy Power, Inc. Simplified transformer design for a switching power supply
US7167068B2 (en) * 2002-08-23 2007-01-23 Matsushita Electric Works, Ltd. Transformer
US6982621B2 (en) * 2003-04-01 2006-01-03 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for substantially reducing electrical displacement current flow between input and output windings of an energy transfer element
US6967556B2 (en) * 2003-06-30 2005-11-22 International Business Machines Corporation High power space transformer
US7373714B2 (en) 2004-11-16 2008-05-20 Power Integrations, Inc. Method and article of manufacture for designing a transformer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136212A (ja) * 1984-12-06 1986-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd トランスのシ−ルドケ−ス
JPH06231197A (ja) * 1993-02-05 1994-08-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電源設計装置
JP2000299231A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Fujitsu Ltd トランス及びスイッチングレギュレータ
JP2002164227A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Sanritsutsu:Kk トランス
JP2002252131A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Media Technology:Kk トランス定数の決定方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20070257656A1 (en) 2007-11-08
US20060103366A1 (en) 2006-05-18
CN101061557A (zh) 2007-10-24
EP1723658A1 (en) 2006-11-22
US7520046B2 (en) 2009-04-21
US7373714B2 (en) 2008-05-20
WO2006055598A1 (en) 2006-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7520046B2 (en) Method and article of manufacturing for designing a transformer
Ozenbaugh et al. EMI filter design
Sullivan Cost-constrained selection of strand diameter and number in a litz-wire transformer winding
CN102725760B (zh) 改良带宽与静电放电免疫能力的t线圈网络设计
CN1937117B (zh) 具有绕线单体的变压器
US8032338B2 (en) Method and apparatus for design of a power supply
CN112035967B (zh) 直流偏磁工况下变压器空载励磁电流的仿真方法及装置
JP2008521219A5 (ja)
US9859866B2 (en) Switching power supply, EMI filter, common mode inductor and wrapping method for the common mode inductor
US11562845B2 (en) Inductor devices and implementations
CN104375896A (zh) 一种信息处理方法及电子设备
CN206834777U (zh) 有效减小共模噪声的小功率充电器
CN109643605B (zh) 用于高频和高功率应用的电感器
TW201835949A (zh) 共用模式雜訊減少
CN202189658U (zh) 一种变压器
KR20220077398A (ko) 최적화 알고리즘을 사용하여 저역 통과 필터 및 임피던스 매칭 회로를 동시 설계하는 방법 및 장치
EP3301773B1 (en) Controlling an energy storage system
US20180226185A1 (en) Electronic package with coil formed on core
Colonna et al. Transformer optimization for 3d plus universal rcn front end converter
Yang Low-loss inductor design for high-frequency power applications
US7795884B2 (en) Method and apparatus for calculating the number of turns per segment of a transformer coil winding
US20230108785A1 (en) Power adapter
CN107172887A (zh) 具有焊接变压器的焊接类型电力供应装置
CN118246395A (zh) 一种基于寄生电容的多层绕组高频变压器设计方法及装置
CN114167320A (zh) 磁场的确定方法、装置、计算机设备和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081117

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090306

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090501

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090501

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101019

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110315