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基于Mathcad的反激式开关电源设计陈定武;张博超【摘要】The flyback switching power supply has the advantages of small size,low cost,reliable operation,high efficiency and multi channel DC output.When the input voltage fluctuates in a large range,the output can still be stable.In this paper,a single ended flyback switching power supply based on Mathcad software is designed and analyzed.%反激式开关电源具有体积小、成本低、运行可靠,高效提供多路直流输出,输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出.本文基于Mathcad计算软件设计一款输出(15V/0.7A)的单端反激式开关电源.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】2页(P12-13)【关键词】Mathcad;反激式;开关电源;高频变压器【作者】陈定武;张博超【作者单位】珠海格力电器股份有限公司,广东珠海,519070;珠海格力电器股份有限公司,广东珠海,519070【正文语种】中文小功率开关电源是家用电器产品中重要的部分。
随着开关电源芯片和功率开关MOS管技术的发展，开关电源设计趋于小型化、高频化,对比早期线性串联稳压电源，单端反激式开关电源有着输出纹波小、重量轻、效率高、输出电压范围宽等优点。
使用Mathcad计算工具进行设计一种离线反激式电源是简单而高效的方法。
在反激式开关电源拓扑中，开关芯片内部MOS管导通时，变压器初级绕组开始储存能量，负载电流全部由输出滤波电容提供，当开关芯片内部MOS管关断时，变压器初级将储存的能量传送到负载和输出滤波电容，补偿输出电容单独提供负载电流时消耗的能量。
PTC Mathcad 助力您解决电子工程计算面临的挑战“电力电子技术”是电气工程及其自动化、工业自动化等相关专业的一门重要的专业基础课。
电子和高科技 (E&HT) 行业正面对着许多与产品设计关联的挑战，这些挑战出现在产品开发生命周期的各个阶段。
公司面对着一个特别的问题，如果未正确处理它，则会引起重大的风险。
这个问题涉及到有效地捕捉和管理作为产品设计核心的工程计算。
至关重要的是，对于工程师进行的设计计算和做出的相关决策，必须以一种便于他人参考和理解的格式记录在案、保留起来并加以保护。
如果未能恰当地捕捉和管理构成电子或高科技产品基础的计算，则可能会给产品带来不利的后果，同时还会影响设计团队和工程部门，最终影响整个公司。
很不幸，输错公式的风险（导致在设计中扩散重大的错误）是一个严酷的现实。
电子表格或其他传统的计算方法很容易出现简单的错误，从而导致耗费大量时间和金钱重新设计产品。
PTC Mathcad 作为全球工程计算行业标准软件，在众多行业有应用。
例如：电力电源行业，机械和电子高科技领域都采用了PTC Mathcad 软件进行产品开发，具有行业示范效应。
在电子工程计算中PTC Mathcad 能够更出色地帮我们解决这些问题。
PTC Mathcad 可以视为一种通用的数学分析工具， 带有WYSIWYG (What You See Is What You Get, 所见即所得)的公式录入，数字化和符号化两种工作模式;它的公式分析和处理由与Maple 类似的 “数学处理器” 处理引擎完成。
公式的输入简单自然，与通常课本上的写法一致，类似 FORTRAN 的语法规则简单易用。
PTC Mathcad 就像数学分析的一把“瑞士军刀” ，能综合处理函数、运算器、图形化界面……以下工作表针对长度L0的微波传输带上波的衰减，使用频率函数计算了趋肤深度的影响，分散性，和介电损耗。
使用PTC Mathcad 计算，展现PTC Mathcad 强大数学计算功能和计算书文档管理功能。
如何使用Mathcad求解电路方程和优化电路性能James C. (Jim) Bach电子分析工程师/Mathcad培训师Delphi公司电子设计/分析组美国印第安纳州科科莫市James.C.Bash@背景：对于不熟悉Mathcad（由Mathsoft公司开发，注意不要与Matlab或Mathematica混淆）的人来说，它可以视为一种通用的数学分析工具，带有WYSIWYG（What You See Is What You Get, 所见即所得）的公式录入，数字化和符号化两种工作模式；它的公式分析和处理由与Maple类似的“数学处理器”处理引擎完成。
公式的输入简单自然，与通常课本上的写法一致，类似FORTRAN的语法规则简单易用。
Mathcad就像数学分析的一把“瑞士军刀”，能综合处理函数、运算器、图形化界面和曲线图，并能自动换算单位，例如，当你用“伏特（V）”除以“安培（A）”时，得到的结果即输出为“欧母（Ω）”。
对于电子工程师们来说，Mathcad是一种万能的数据处理工具，它可以求解系统级或电路级方程（解N元变量的N 次方程组），优化电路元器件参数，分析电路最差性能，进行大量向量（矩阵）数据处理、图像处理和信号处理，实现测量数据的曲线拟合，甚至产生.A VI格式的数据结果动画演示。
在尝试使用Mathcad之后，我敢保证你会为它的强大功能而惊叹，从此放弃老旧的Excel。
实际上，Mathcad可以兼容Excel表格，让你能轻松的输入变量值，将计算结果显示为表格形式，甚至能处理二进制.XLS格式的Excel文件，轻松从Excel文件中读取或写入数据，还有什么软件能让工具之间的转换如此简单呢？本文旨在简单介绍Mathcad“符号运算”和“优化能力”两个特点，并举例说明如何利用它们来完成电路设计。
对于已经在使用Mathcad的人来说，本文可以作为一个知识的回顾，或许还能够帮助您找到一些有用的小窍门。
开关电源设计中用Mathcad使用技巧Mathcad在我们平常的电源设计中，起到了非常重要的作用，有时甚至被工程师们称为“办公计算利器”Mathcad 渐渐成了一个必不可少的工具，它可以使我们的工作效率提高。
对于Mathcad，大多工程师并没有经过系统的学习，基本都是自学的，看着一些例子依葫芦画瓢。
本文中将分享一些关于在电源设计中用到Mathcad的一些技巧。
其中主要有以下几方面内容：1、快速掌握快捷键。
说到快捷键，大家估计很多看了就忘了，其实我们需要记忆一些重要的常用的即可，这样可以帮助我们快速的生成公式。
2、用5种方法求方程的根1）调用root（f（x），x, [a, b]）函数计算。
这个函数表示当发f（x）=0的时候，x的根落在区间[a, b]的值。
知道区间，也是预先估值了，但不用写出来。
2）调用root（f（x），x）函数计算，其实与1差不多，要先估值。
3）调用Given…Find 求解模块，也是要先估值。
以上3种实现方法，有个共同点就是需要先估值。
4）调用polyroots（v）函数计算，其中v为多项式的系数向量。
5）调用solve函数。
比方求解方程：m3-m2-2m=03、画bode图并用root函数求穿越频率。
关于用Mathcad画bode图的例子如下，同时用root函数求根。
4、3D显示的一个简单例子5、回归拟合函数的应用（为离散数据找出近似表达式）在电源开发的数据处理中，经常得到一些离散数据，比方效率数据、寄生参数等等。
一些数据看似没有规律，实际可以利用Mathcad的回归拟合函数来得到近似表达式，为进一步的数据分析提供依据。
下面演示一个拟合例子：虚线为离散的数据点，红线为拟合出来的表达式，可见拟合效果不错，基本重合。
一般要拟合的比较接近，都要经过多次的尝试，有些甚至找不到合适的表达式。
6、Mathcad的编程应用下面看看Mathcad的编程，这个在一些场合应用非常方便。
简单的例子：求出17、18、23、46、58这几个数中的最大值。
