专利名称：用于设计变压器的方法和制品的制作方法
技术领域：
本发明的实施例一般涉及电路设计，更具体地，涉及电源中变压器建造的设计。
背景技术：
电源用于向电子设备供电，以便使电子设备工作。取决于电子设备的需要，可以用各种方式设计电源。有时，直接由电源对电子设备供电，有时，由电源充电的电池对电子设备供电。
电源中通常包含的一项物品是变压器。通常，从电源电路的一个部份(通常称为一次侧)将电压施加到变压器，而变压器将来自电源电路的该部分的能量传递到电源电路的另一部分(通常称为二次侧)。变压器提供了电绝缘，并在一次侧电源和二次侧电源之间进行了电压电平的变换。
由于许多因素和变量的缘故，导致电源以及电源中所用变压器的设计和建造成为非常复杂和综合的任务。如果将变压器屏蔽加入到建造过程，则会进一步增加复杂度。例如，通常通过试验和在反复试错的基础上来进行变压器的设计和建造工作，以便让电源设计者实现在电气和电磁干扰(EMI)性能方面具有所希望的各项指标的电源。
在附图中，通过举例而非限制的方式详细说明了本发明。
图1示出了某一电源设计框图的实例，该实例包括由根据本发明的教导的、在计算机上运行的电源软件设计工具生成的变压器设计实例。
图2示出了一种电源设计的设计结果实例，该实例包括由根据本发明的教导的、在计算机上运行的电源软件设计工具生成的变压器设计实例。
图3是一种计算机系统的一个实例的框图，该系统可以与根据本发明教导的电源设计工具和变压器建造设计工具一起使用。
图4示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具的一个输出实例。
图5示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具的另一个输出实例。
图6示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具的又一个输出实例。
图7的流程图示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具中的一个事件流程实例。
图8的流程图示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具实例的初始化事件流程实例。
图9的流程图示出了一个在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算一次绕组参数的事件流程实例。
图10的流程图示出了一个在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算偏压绕组参数的事件流程实例。
图11的流程图示出了一个在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算二次绕组参数的事件流程实例。
图12的流程图示出了一个在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算屏蔽绕组参数的事件流程实例。
具体实施例方式
公开了可以与电源设计工具一起进行集成的变压器建造设计工具的实施例。在以下描述中，说明了许多具体的细节，以便使读者透彻理解本发明。然而，对本领域人员而言，显然不必使用上述细节便可实施本发明。未详细描述与实施相关的公知方法，以避免使本发明变得不清楚。
贯穿本说明书的“一个实施例”或“某一实施例”表明，在本发明的至少一个实施例中包括了结合实施例描述的特定特征、结构或特性。因而，在本说明书各处出现的“对于一个实施例”或“在某一实施例中”不一定均指相同的实施例。而且，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合这些特定特征、结构或特性。
图1示出了由根据本发明教导的电源设计工具(包括变压器设计工具)生成的输出101的实施例。在一个实施例中，输出101可以是由诸如加州圣何塞的Power Integrations公司出品的PI ExpertTM电源设计软件的计算机程序生成的报表。在其他实施例中，应当懂得，根据本发明的教导，可以利用其他程序来生成与输出101类似的报表。
如图所示，输出101包括了具有设计提示139的电源103的示范设计的框图。设计提示139为电源设计者提供了与电源103有关的潜在问题描述以及与这些潜在问题有关的可能解决措施。在图示的示例中，选择输出101的框图(“Block Diagram”)标签，便显示了电源103的设计。电源103的设计包括变压器111，在图示实例中，变压器111包括一次绕组113、二次绕组115、117、119和121以及偏压绕组123。在其他变压器设计或实施例中，根据本发明的教导，可以设计不同数目的绕组。
在工作中，交流(AC)输入电压Vin由AC电源105生成，并由整流电路107和滤波电容器109进行整流。整流后的输入电压Vin被施加到变压器111的一次绕组113的一端。而电源控制器125连接到一次绕组113的另一端。在图示的实施例中，电源控制器125是加州圣何塞的Power Integrations公司出品的TOPSwitch系列的集成电路电源控制器。在其他实施例中，根据本发明的教导，可以在电源设计中采用其他电源控制器。电源控制器125包括电源开关和偏压绕组123，在工作时，接通和断开电源开关，以控制或调节变压器111中从一次绕组113到二次绕组115、117、119和121的能量传递。结果，电源103的输出127、129、131、133和135便提供了经过调节的电压和/或电流。在图示实施例中，从偏压绕组123起，通过输出135，经由反馈/二次齐纳电路137向电源控制器125提供了反馈。
图2示出了选择设计结果(“Design Results”)标签时由电源设计工具生成的输出101的实例。当选择设计结果(“Design Results”)标签时，便显示与图1的电源103的设计对应的设计结果报表241。如图所示，设计结果包括总结电源设计103的各种特征的报表，该报表包括电源输入、电源输出、设备变量等清单。如图所示，设计结果也提供了一些描述和其他有用信息，这些描述和信息将帮助电源设计者设计根据本发明的教导的电源。
图3的框图示出了机器301的一个实施例，该机器可以是个人计算机、个人数字助理或任何其他合适的、能运行软件(如根据本发明教导的、包含变压器设计工具的电源设计工具)的等效计算设备。在一个实施例中，机器301是包括连接到总线307的处理器303的计算机。在一个实施例中，内存305、存储器311、显示控制器309、通信接口313、输入/输出控制器315和音频控制器327也连接到总线307。
在一个实施例中，机器301经通信接口313与外部系统相连。通信接口313可包括模拟调制解调器、数字调制解调器、网络接口卡、无线网络接口、光载波接口、令牌环接口、卫星传输接口或用于将设备与其他设备耦合的任何其他接口。
在一个实施例中，载波信号323由通信接口313进行接收/发送，以便与无线天线311进行通信。在一个实施例中，无线天线提供至网络313的无线接口。在一个实施例中，载波信号325由通信接口313进行接收/发送，以便与网络113通信。在一个实施例中，通信信号323和/或325可用于将机器301与另一计算机系统、网络集线器、路由器等进行联系。在一个实施例中，可以将通信信号323和325视为载波信号，并可将它们视为机器可读媒体，且这些信号可以经导线、电缆、光纤或通过大气层等传播。
在一个实施例中，处理器303可以是常规微处理器，例如但不限于Intel x86或奔腾系列微处理器、Motorola系列处理器或任何其他合适的等价物。内存305可以是诸如动态随机存取存储器(DRAM)的机器可读媒体，它也可以包含静态随机存取存储器(SRAM)。显示控制器309以常规方式控制显示器319，在一个实施例中，显示器319可以是阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有源阵列显示器、等离子体显示器、投影仪显示器、电视监视器，等等。耦合到输入/输出控制器315的输入/输出设备317可以是键盘、磁盘驱动器、打印机、扫描仪和其他输入和输出设备，包括电视机遥控器、鼠标、跟踪球、跟踪板、操纵杆、指示设备，等等。在一个实施例中，音频控制器327以常规方式控制音频输出331，音频输出331可包括例如音频扬声器、耳机、音频接收器、放大器，等等。在一个实施例中，控制器也以常规方式控制音频输入329，音频输入329可包括麦克风或来自音频或音乐设备的输入，等等。
在一个实施例中，存储器311可包括机器可读或可访问媒体，例如但不限于硬盘、软盘、光盘、闪存驱动器、智能卡或任何其他等效的、用于数据存储的合适存储媒体。在一个实施例中，存储器311可包括可拆卸媒体、只读媒体、可读/可写媒体，等等。在计算机系统301执行软件期间，可通过对内存的直接访问过程将一些数据写入到内存305中。应当懂得，可以将软件驻留在存储器311、内存305中，或者，可以通过调制解调器或通信接口313来发送或接收上述软件。为进行说明，应当将术语“机器可读媒体”视为包括任何能存储数据、信息或对指令序列进行编码(以供处理器303执行，使处理器303执行本发明的方法)的媒体。应将术语“机器可读媒体”视为包括但不限于固态存储器、光盘和磁盘、载波信号，等等。
图4示出了变压器建造设计工具的输出实例401，在一个实施例中，该变压器建造设计工具可以与根据本发明教导的电源设计工具进行集成。在一个实施例中，该变压器建造设计工具为可以在计算机(例如机器301)上运行的软件工具。例如，在一个实施例中，变压器建造设计工具软件包括指令，可以在存储器311、内存305和/或通信信号323和/或325的载波信号中访问这些指令。当处理器303访问这些指令时，根据本发明的教导，由机器301来执行变压器建造设计工具。
在一个实施例中，变压器建造设计工具与电源设计工具(如以上结合图1和图2所述的电源设计工具实例)集成或可以与之一起使用。具体而言，根据本发明的教导，在一个实施例中，变压器建造设计工具向电源设计者提供了关于如何建造包含在电源103的设计(见图1和图2)中的变压器设计的更详细信息。在一个实施例中，根据本发明的教导，可以将有关电源103的设计的信息作为输入通过数据文件(本地地存储在机器301的存储器311中，或远程地存储在经由通信接口313访问的网络存储设备中)提供给变压器建造设计工具。在一个实施例中，根据本发明的教导，可以将与电源103的设计有关的信息作为输入通过输入/输出设备经由输入/输出控制器提供给机器301。
为进行说明，输出401包括将根据本发明的教导来建造的变压器的图403。在一个实施例中，可以将输出401在显示器(如显示器319)上输出，或可以通过通信接口313或输入/输出控制器315等来在与机器301连接的打印机上打印上述输出。在一个实施例中，可以将输出401的信息存储在本地的硬驱(如存储器311)内存储的文件中，或将其存储在经由通信接口313访问的网络存储设备中。
如图所示，输出401包括将根据本发明的教导来建造的变压器的图403。当建造图403中的变压器时，可以使用与输出401中的变压器有关的详细信息。例如，如图所示，输出401可包括图4中的铁芯信息报表405、绕线架(bobbin)信息报表407、一次绕组报表409、偏压绕组报表411和屏蔽信息报表413。每一个这样的报表包括有助于电源设计者建造根据本发明的教导而设计的变压器的详细信息或参数。
例如，在一个实施例中，铁芯信息报表405包括与铁芯类型、铁芯材料、气隙长度、带气隙的有效电感和一次侧电感有关的信息。绕线架信息报表407包括绕线架引用号、一次侧引脚数目、二次侧引脚数目以及左侧和右侧的裕度(margin)。一次绕组报表409包括有关匝数、导线尺寸、线数(filar)、层、起始引脚和结束引脚的相关部分的参数。为进行本次公开，可以将术语线数解释为导线的平行股数。偏压绕组报表411包括有关匝数、导线尺寸、线数、层、起始引脚和结束引脚的参数和相关值。如果可行，则屏蔽信息报表413包括与一次侧屏蔽、二次侧屏蔽和取消屏蔽(cancellation shield)绕组相关的有关匝数、导线尺寸、线数、层、起始引脚和结束引脚的参数。
图5示出了可以在输出401的实例中报告的附加信息，这些信息是由根据本发明的教导的变压器建造设计工具生成的。如图5的图所示，根据本发明的教导，输出401的一个实施例也可以包括二次绕组报表515和绕制指令报表517。在所示的实施例中，二次绕组报表515包括涉及匝数、导线尺寸、线数、层、起始引脚和结束引脚的相关输出的参数。绕制指令报表517包括关于如何在变压器的各部分中绕制各特定绕组的详细指令的一个实施例，例如，这些变压器的部分包括一次侧部分1、偏压绕组、二次绕组、各屏蔽绕组(一次侧屏蔽、二次侧屏蔽和取消屏蔽)以及一次侧部分2。在一个实施例中，绕制指令报表517还可包括有关如何建造铁芯以及如何向变压器上漆的指令。
图6示出了可以在输出401的实例中报告的另一些信息，这些信息是由根据本发明的教导的变压器建造设计工具生成的。如图6所示，根据本发明的教导，输出401的一个实施例也可以包括与变压器的建造有关的注释报表619、材料报表621和电气测试规范报表623。在图示的实施例中，注释报表619可包括与所述的特定变压器的建造有关的有用建议。材料报表621提供了用于建造变压器的材料的详细清单，且电气测试规范报表623提供了将根据本发明的教导来建造的特定变压器的参数、条件和规范的清单。
图7的流程图示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具中的过程或事件流程701的一个实例。在一个实施例中，计算机上执行的电源设计工具软件在事件流程701所表示的处理之前运行，使得电源设计工具生成电源设计。在一个实施例中，所生成的电源设计包括将根据本发明的教导来设计和建造的变压器。在一个实施例中，将生成的电源设计存储在计算机可读媒体中，如存储在诸如图3的存储器311或内存305的存储设备中，或是存储在网络313内的可访问存储设备中。在另一个实施例中，可以将所生成的电源设计通过经由通信接口313或输入/输出控制器315连接到计算机的打印机或经由显示控制器309连接到计算机的显示器319输出。在一个实施例中，根据本发明的教导，可以用软件工具执行图7以及后续图中所示的处理，而该软件工具由执行生成电源设计的电源设计工具程序的同一或不同计算机执行。
在图7所示的实施例中，处理开始于框703，在其中，进行了变压器建造设计工具的初始化。在完成初始化后，框705表明了为所设计的变压器计算一次绕组参数的步骤。接下来，处理继续进行到框707，其中表明了计算偏压绕组参数的步骤。在计算偏压绕组参数之后，框719表明了计算二次绕组参数的步骤。接下来，处理继续进行到框711，其中表明了计算屏蔽绕组参数的步骤。如以下所述，在计算各变压器绕组参数的过程中，执行了许多种操作。例如，在各个实施例中，根据本发明的教导，确定将给定变压器绕线架上的合适数目的引脚分配给各个绕组。根据本发明的教导，可以为一次、偏压、二次和/或屏蔽绕组的其中一个或多个绕组分配合适数目的引脚。
在计算了这些绕组的参数之后，处理可继续进行到框713，其中表明了生成材料清单的步骤。在一个实施例中，可以在框713检查变压器所有部分的计算结果和生成材料清单(每种材料均具有一个独特的标识)。接下来，处理可继续进行到框715，其中表明了生成绕组指令和注释的步骤。在一个实施例中，至少部分地根据如框711中计算的特定屏蔽情形来生成框715中生成的绕制指令。然后，框717表明可显示或生成变压器建造设计工具的输出或报表。在显示上述输出后，框719表明，如果存在其中包含参数改变的用户事件，则控制将返回到框705。如果存在“用户退出”的用户事件，则根据本发明的教导，完成了事件流程701中的处理。
图8的流程图示出了根据本发明教导的变压器建造设计工具中框703的初始化事件流程的一个实例。在一个实施例中，初始化包括清除设计工具的所有引擎结构(engine structure)，如框803所示。框805表明，随后加载了变压器设计的参数。在一个实施例中，所加载的参数包括可存储在存储器311中的文件中的、由根据本发明教导的电源设计工具生成的变压器参数。在另一个实施例中，可通过其他适合的技术将变压器的参数加载到变压器建造设计工具中，例如，用通过通信接口313或通过输入设备317经由输入/输出控制器315来接收的通信信号323和/或325来加载上述参数。在加载参数后，框807表明，接下来，由根据本发明教导的变压器建造设计工具按照诸如电压之类的标准对这些参数进行组织或排序。在一个实施例中，将负输出与其他输出隔离，使得负输出不参与框807中的排序。
图9的流程图示出了在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算一次绕组参数(框705)期间发生的事件流程的一个实例。框903表明，在其中进行了一次侧导线尺寸是否可接受的判断。例如，在一个实施例中，最大的一次侧导线尺寸是20美国线规(AWG)。如果该尺寸不可接受，则在框905中进行计算等效的导线尺寸和线数的步骤。在一个实施例中，根据由电源设计程序设计的特定绕组、电源拓扑和电源开关频率的其中一项或多项来计算等效导线尺寸。框907表明，在其中进行了关于是否存在分裂的(split)或饼式(sandwich)一次侧绕组构造的判断。框909表明了计算一次侧引脚分配的步骤。框911表明，在一个实施例中，如果有必要，则分配附加引脚，以确保终止于或连接到引脚的最大导线数目符合实际，或处于允许耦合到引脚的预定最大导线数目范围内。在一个实施例中，也确定了将绕组连接到变压器的各个引脚的次序。在一个实施例中，根据本发明的教导，在框909和/或911内的处理期间，确定了将终止于变压器的各个特定引脚的各个特定绕组的身份。框913表明，随后确定了一次侧的引脚总数。在一个实施例中，至少部分地根据终止于引脚的导线数目来确定所需的引脚总数。
图10的流程图示出了在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算偏压绕组参数(框707)期间发生的事件流程的一个实例。在框1003中，对导线尺寸和偏压绕组所占用的绕线架窗宽度(window width)百分比是否可接受进行检查。在一个实施例中，如果这些参数的其中之一不可接受，则在框1005中将计算最优或经过改进的导线尺寸和导线股数。在一个实施例中，变压器建造设计工具也试图优化偏压层。在一个实施例中，最优偏压层处于0.5与1.0之间。框1007表明，根据本发明的教导，变压器建造设计工具也确定了偏压绕组的引脚分配。
图11的流程图示出了在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算二次绕组参数期间发生的事件流程的一个实例。框1103表明，辨识或计算了变压器的所有输出。框1105表明，随后按电压来分配二次侧引脚。在一个实施例中，根据按电压进行排序的堆叠输出来进行引脚分配，其中，堆叠输出是这样的输出一个绕组的始端连接到前一个绕组的末端或前一个绕组的经过整流的输出(rectifiedoutput)。在一个实施例中，每一引脚允许分配的导线数目存在一个最大值，如果分配给引脚的导线数目超过预定限值，则分配额外的引脚。在一个实施例中，第一个二次侧引脚的确认建立在一次侧的最后一个引脚的基础上。框1107表明，随后定义了接地引脚，然后，框1109表明，根据电流确定了二次侧引脚的分配。
在一个实施例中，根据电流来分配二次侧引脚(框1109)以确定堆叠输出的总数是否大于一(如框1111所示)开始。如果不大于一，则这些输出是独立的，或者，它是单一的输出，且无需根据电流来进行二次侧的引脚分配。但是，如果堆叠输出的总数大于一，则框1113表明，随后从框1105中确定的根据电压进行的引脚分配来加载引脚分配数据。框1115表明，随后将接地引脚移动到二次侧绕线架部分的中间。在框1117中，将所有有效输出指定为从接地引脚计起的奇数部分(如物理地处于接地引脚上方)或偶数部分(如物理地处于接地引脚下方)。接下来，考虑所有有效输出，并通过检查每一引脚的导线数目是否超过预定的限值或每一引脚所允许拥有的最大导线数目来确定是否需要额外的二次侧引脚。如果需要附加引脚，则将它们插入规定的位置。框1121表明，如果存在负输出，则指定负输出引脚。框1123表明，随后指定新的二次侧起始引脚和结束引脚。框1125表明，在其中检查新的二次侧引脚分配是否失去同步，即，在分配额外引脚的过程中是否发生了第一个二次侧引脚或任何二次侧引脚的组合的移位。如果发生了移位，则将所有引脚在正确的方向上进行移位，以便将第一个二次侧引脚与在根据电压分配输出引脚的过程中所计算的值同步，如框1127所示。然后，根据本发明的教导，完成了变压器设计的二次绕组参数的计算。
图12的流程图示出了在根据本发明教导的变压器建造设计工具中计算屏蔽绕组参数期间发生的事件流程的一个实例。框1203表明，当以清除屏蔽结构为开始进行屏蔽绕组参数的计算时，发生了初始化。如下文所示，在一个实施例中，所有屏蔽计算基于将建造的变压器的的特定屏蔽“案例”。在一个实施例中，这些屏蔽案例是通过对一些电气参数的复杂考虑而得出的，这些电气参数可包括所用设备的类型、匝数、层、线数、输出功率、输出电压或电流、是否使用分裂的(饼式)一次侧绕组构造以及所用的二次绕组的类型(导线或箔片)。根据具体设计中存在的组合方式，为其智能地指定屏蔽案例。
例如，在框1207中确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第一屏蔽案例，在该案例中，存在分裂的(饼式)一次侧绕组构造，且未使用箔片技术。如果符合这一特征，则根据第一屏蔽案例，在框1219中计算一次侧屏蔽。在一个实施例中，也向用户建议在铁芯周围加入磁通带，可以更好地进行所述设计。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一屏蔽案例，则在框1209中，确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第二屏蔽案例，在第二屏蔽案例中，存在分裂的(饼式)一次侧构造，并使用了箔片技术。如果符合这一特征，则根据第二屏蔽案例，在框1221中计算一次侧屏蔽。在一个实施例中，这种一次侧屏蔽设计可以与第一案例中的屏蔽设计不同，或是与之相同。在一个实施例中，也向用户建议在铁芯周围加入磁通带，可以更好地进行所述设计。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一或第二屏蔽案例，则在框1211中，确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第三屏蔽案例，在第三屏蔽案例中，不存在分裂的(饼式)一次侧绕组构造，也未使用箔片技术。如果符合这一特征，则根据该第三屏蔽案例，在框1223中计算一次侧屏蔽，并在框1225中计算取消屏蔽。在一个实施例中，该一次侧屏蔽设计也可以不同于第一或第二案例中所用的设计。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一、第二或第三屏蔽案例，则在框1213中，确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第四屏蔽案例，在第四屏蔽案例中，不存在分裂的(饼式)一次侧绕组建造，但使用了箔片技术。如果符合这一特征，则根据第四案例，在框1227中计算二次侧屏蔽，并在框1229中计算取消屏蔽。在一个实施例中，该取消屏蔽设计可以不同于第一或第二案例中所用的设计。在一个实施例中，也可以向用户建议在铁芯周围加入磁通带，可以更好地进行所述设计。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一、第二、第三或第四屏蔽案例，则在框1215中，确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第六屏蔽案例，在第六屏蔽案例中，不存在分裂的(饼式)一次侧构造，但使用了箔片技术，且二次侧屏蔽层多于一层。如果符合这一特征，则根据该第六案例，在框1231中计算一次侧屏蔽，并在框1233中计算取消屏蔽。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一、第二、第三、第四或第六屏蔽案例，则在框1217中，确定将建造的变压器的屏蔽设计是否属于第七屏蔽案例，在第七屏蔽案例中，不存在分裂的(饼式)一次侧构造，但使用了箔片技术，且不存在偏压绕组。如果符合这一特征，则根据该第七屏蔽案例，在框1235中计算二次侧屏蔽，并在框1237中计算一次侧屏蔽，以及在框1239中计算取消屏蔽。
如果将建造的变压器的屏蔽设计不属于第一、第二、第三、第四、第六或第七屏蔽案例，则假定将建造的变压器的屏蔽设计属于第五屏蔽案例，在第五屏蔽案例中，存在一次侧的偏压绕组，且不存在屏蔽绕组。在该第五案例中，以及在结合所有第一、第二、第三、第四、第六和第七案例所述的事件流程完成后，在框1241中进行对引脚1的检查，并根据需要将所有引脚进行移位。在一个实施例中，对照最大数目限制来检查引脚1上的导线数目。之后，根据本发明的教导，完成了屏蔽绕组参数的计算。
应当懂得，上述操作是以多个分立框的方式依次进行的，这有助于读者理解根据本发明的教导的各个实施例。然而，不应当将以上描述这些框的次序理解为这些操作与次序有关或是这些操作应当以陈述上述框的次序来进行。当然，所述的这些过程框提供了描述本发明实施例的例子，并且，根据本发明的教导，也可以采用其他实施例。
在之前的详细描述中，结合特定的示范性实施例描述了本发明的方法和装置。然而，显而易见，可以对这些实施例进行各种修改和变更，而不至于背离本发明的精神和范围。因此，应当将本说明书和附图视为说明而非限制性的。
权利要求
1.一种用于生成变压器建造设计的方法，包括加载包含在电源设计中的变压器的参数；响应所加载的所述参数计算所述变压器的一次绕组参数；响应所加载的所述参数计算所述变压器的二次绕组参数；以及响应所加载的所述参数计算所述变压器的屏蔽绕组参数。
2.如权利要求1所述的方法，还包括响应所加载的所述参数计算所述变压器的偏压绕组参数。
3.如权利要求1所述的方法，还包括生成将用于建造所述变压器的材料的清单。
4.如权利要求1所述的方法，还包括生成将用于建造所述变压器的绕制指令。
5.如权利要求1所述的方法，还包括生成所述变压器建造设计的输出报表。
6.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，如果所述变压器的所述参数中包含的一次绕组的导线尺寸不可接受，则计算所述变压器的所述一次绕组的等效导线尺寸和线数。
7.如权利要求6所述的方法，其中，计算所述一次绕组的所述等效导线尺寸和线数包括，根据所加载参数中包含的特定绕组、所述电源的拓扑和所述电源的开关频率的其中一项或多项来计算所述等效导线尺寸和线数。
8.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，计算所述变压器的一次绕组的引脚分配。
9.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，确定是否在所述变压器建造设计中采用分裂的一次侧绕组。
10.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，根据所述变压器建造设计中终止于每一引脚的导线数目来确定所述变压器建造设计中包含的引脚总数。
11.如权利要求10所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数还包括，根据终止于每一引脚的导线的最大数目来在所述变压器建造设计中分配附加的引脚。
12.如权利要求10所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数还包括，标出在所述变压器的各引脚上将终止所述变压器的哪些绕组。
13.如权利要求2所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，确定所述变压器的偏压绕组的线规。
14.如权利要求2所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，计算所述变压器的偏压绕组将占用的绕线架窗宽度的百分比。
15.如权利要求2所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，分配偏压绕组引脚。
16.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数包括，计算所述变压器的二次绕组的引脚配置。
17.如权利要求16所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组的所述引脚配置至少部分地基于在所述变压器中存在独立输出还是存在堆叠输出。
18.如权利要求16所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组的所述引脚配置包括，根据电压分配所述变压器的二次侧引脚。
19.如权利要求18所述的方法，其中，根据电压分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，基于根据电压输出进行排序的堆叠输出序列来指定所述二次侧引脚。
20.如权利要求19所述的方法，还包括，如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚。
21.如权利要求16所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组的所述引脚配置包括，根据电流来分配所述变压器的二次侧引脚。
22.如权利要求21所述的方法，其中，根据电流分来配所述变压器的所述二次侧引脚包括根据电流将所述二次侧引脚排序；将接地引脚移动到所述变压器的二次侧绕线架部分的中间；相对于所述接地引脚指定奇数和偶数二次侧引脚；如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚；如果所述变压器包括负输出，则指定负输出引脚；以及指定二次侧引脚的起始。
23.如权利要求21所述的方法，还包括将二次侧引脚移位，以便与根据电压而分配的范围进行匹配。
24.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数包括，计算所述变压器的二次绕组的导线尺寸。
25.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数的步骤包括，如果所述变压器的所述参数中包含的二次绕组的导线尺寸不可接受，则计算所述变压器的所述二次绕组的等效导线尺寸和线数。
26.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器的一次绕组是否是分裂的。
27.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器中是否采用箔片技术。
28.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器中是否存在一次侧偏压反馈。
29.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所计算的屏蔽绕组层宽度是否占据多于一个所述变压器的层。
30.如权利要求1所述的方法，还包括分配所述变压器的二次侧引脚。
31.如权利要求30所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，确定将在所述变压器中包含多少个二次侧引脚。
32.如权利要求30所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，确定将包含多少个接地引脚。
33.如权利要求1所述的方法，还包括用在计算机上执行的电源设计软件程序生成所述电源设计，其中，在加载包含在所述电源设计中的所述变压器参数之前生成所述电源设计。
34.如权利要求33所述的方法，其中，加载包含在所述电源设计中的所述变压器参数包括，通过访问来自由所述计算机访问的机器可读媒体的文件来加载所述变压器的参数。
35.如权利要求33所述的方法，其中，用所述电源设计软件程序生成的所述电源设计包括，将耦合到所述变压器的集成电路电源控制器。
36.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法通过在计算机上执行变压器建造设计软件程序来执行。
37.如权利要求36所述的方法，其中，所述变压器建造设计软件程序在执行电源设计软件程序的同一计算机上执行，以生成包括所述变压器的所加载参数的所述电源设计。
38.一种制品，包括包含数据的机器可访问媒体，当所述数据由机器执行时，引起所述机器执行以下操作加载包含在电源设计中的变压器参数；响应所加载的参数计算所述变压器的一次绕组参数；响应所加载的参数计算所述变压器的二次绕组参数；以及响应所加载的参数计算所述变压器的屏蔽绕组参数。
39.如权利要求38所述的制品，其中，进一步使所述机器响应所加载的参数来计算所述变压器的偏压绕组参数。
40.如权利要求38所述的制品，其中，进一步使所述机器生成将用于建造所述变压器的材料的清单。
41.如权利要求38所述的制品，其中，进一步使所述机器生成将用于建造所述变压器的绕制指令。
42.如权利要求38所述的制品，其中，进一步使所述机器生成所述变压器建造设计的输出报表。
43.如权利要求38所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述二次绕组参数时，将使所述机器计算所述变压器的二次绕组的引脚配置。
44.如权利要求43所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述二次绕组的引脚配置时，将进一步使所述机器执行以下步骤根据电流对所述二次侧引脚进行排序；将接地引脚移动到所述变压器的二次侧绕线架部分的中间；相对于所述接地引脚指定奇数和偶数二次侧引脚；如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚；如果所述变压器包括负输出，则指定负输出引脚；以及指定二次侧引脚的起始。
45.如权利要求38所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器的一次绕组是否是分裂的。
46.如权利要求38所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器中是否采用了箔片技术。
47.如权利要求38所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器中是否存在一次侧偏压反馈。
48.如权利要求38所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所计算的屏蔽绕组层宽度是否占据多于一个所述变压器的层。
49.如权利要求38所述的制品，其中，所述机器可访问媒体包括计算机存储媒体。
50.如权利要求38所述的制品，其中，所述机器可访问媒体包括载波信号。
51.如权利要求38所述的制品，其中，进一步使所述机器利用在所述机器上执行的电源设计软件程序来生成所述电源设计，且所述电源设计软件程序在加载包含在所述电源设计中的所述变压器参数之前执行。
52.如权利要求51所述的制品，其中，加载包含在所述电源设计中的所述变压器参数包括，通过访问来自由所述计算机访问的所述机器可读媒体的文件来加载所述变压器的参数。
53.如权利要求51所述的制品，其中，用所述电源设计软件程序生成的所述电源设计包括，耦合到所述变压器的集成电路电源控制器。
54.一种用于生成变压器建造设计的方法，包括加载包含在电源设计中的变压器参数；响应所加载的参数计算所述变压器的一次绕组参数；以及响应所加载的参数计算所述变压器的二次绕组参数，其中，计算所述变压器的二次绕组参数的步骤包括，分配所述变压器的二次绕组的引脚。
55.如权利要求54所述的方法，还包括响应所加载的参数计算所述变压器的偏压绕组参数。
56.如权利要求54所述的方法，还包括响应所加载的参数计算所述变压器的屏蔽绕组参数。
57.如权利要求54所述的方法，还包括生成将用于建造所述变压器的材料的清单。
58.如权利要求54所述的方法，还包括生成将用于建造所述变压器的绕制指令。
59.如权利要求54所述的方法，还包括生成所述变压器建造设计的输出报表。
60.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，如果所述变压器的所述参数中包含的一次绕组的导线尺寸不可接受，则计算所述变压器的所述一次绕组的等效导线尺寸和线数。
61.如权利要求60所述的方法，其中，计算所述一次绕组的所述等效导线尺寸和线数包括，根据所加载的参数中描述的特定绕组、所述电源的拓扑和所述电源的开关频率的其中一项或多项来计算所述等效导线尺寸和线数。
62.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，计算所述变压器的一次绕组的引脚分配。
63.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，确定是否要在所述变压器建造设计中采用分裂的一次绕组。
64.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数包括，根据所述变压器建造设计中终止于每一引脚的导线数目来确定包含在所述变压器建造设计中的引脚总数。
65.如权利要求64所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数还包括，根据终止于每一引脚的导线的最大数目在所述变压器建造设计中分配额外的引脚。
66.如权利要求64所述的方法，其中，计算所述变压器的所述一次绕组参数还包括，标出在所述变压器的各引脚上将终止所述变压器的哪些绕组。
67.如权利要求55所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，确定所述变压器的偏压绕组的线规。
68.如权利要求55所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，计算所述变压器的偏压绕组将占用的绕线架窗宽度的百分比。
69.如权利要求55所述的方法，其中，计算所述变压器的所述偏压绕组参数包括，分配偏压绕组引脚。
70.如权利要求54所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次绕组的引脚至少部分地基于在所述变压器中存在独立输出还是存在堆叠输出。
71.如权利要求54所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次绕组的引脚包括，根据电压来分配所述变压器的二次侧引脚。
72.如权利要求71所述的方法，其中，根据电压分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，基于根据电压输出进行排序的堆叠输出序列来指定所述二次侧引脚。
73.如权利要求72所述的方法，还包括，如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚。
74.如权利要求54所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次绕组的引脚包括，根据电流来分配所述变压器的二次侧引脚。
75.如权利要求74所述的方法，其中，根据电流来分配所述变压器的所述二次侧引脚包括根据电流对所述二次侧引脚进行排序；将接地引脚移动到所述变压器的二次侧绕线架部分的中间；相对于所述接地引脚指定奇数和偶数二次侧引脚；如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚；如果所述变压器包括负输出，则指定负输出引脚；以及指定二次侧引脚的起始。
76.如权利要求75所述的方法，还包括将二次侧引脚移位，以便与根据电压而分配的范围进行匹配。
77.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数包括，计算所述变压器的二次绕组的导线尺寸。
78.如权利要求54所述的方法，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数包括，如果包含在所述变压器的所述参数中的二次绕组的导线尺寸不可接受，则计算所述变压器的所述二次绕组的等效导线尺寸和线数。
79.如权利要求56所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器的一次绕组是否是分裂的。
80.如权利要求56所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器中是否采用了箔片技术。
81.如权利要求56所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所述变压器中是否存在一次侧偏压反馈。
82.如权利要求56所述的方法，其中，计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数包括，确定所计算的屏蔽绕组层宽度是否占据多于一个所述变压器的层。
83.如权利要求54所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，确定将在所述变压器中包含多少个二次侧引脚。
84.如权利要求54所述的方法，其中，分配所述变压器的所述二次侧引脚包括，确定将包含多少个接地引脚。
85.如权利要求54所述的方法，还包括用在计算机上执行的电源设计软件程序生成所述电源设计，其中，在加载所述电源设计中包含的所述变压器参数之前生成所述电源设计。
86.如权利要求85所述的方法，其中，加载所述电源设计中包含的所述变压器参数包括，通过访问来自由所述计算机访问的机器可读媒体的文件来加载所述变压器的所述参数。
87.如权利要求85所述的方法，其中，用所述电源设计软件程序生成的所述电源设计包括，将耦合到所述变压器的集成电路电源控制器。
88.如权利要求54所述的方法，其中，所述方法通过在计算机上执行变压器建造设计软件程序来执行。
89.如权利要求88所述的方法，其中，所述变压器建造设计软件程序在执行电源设计软件程序的同一计算机上执行，以生成包含所述变压器的所加载参数的所述电源设计。
90.一种制品，包括包含数据的机器可访问媒体，当所述数据由机器执行时，引起所述机器执行以下操作加载包含在电源设计中的变压器参数；响应所加载的参数计算所述变压器的一次绕组参数；响应所加载的参数计算所述变压器的二次绕组参数，其中，计算所述变压器的所述二次绕组参数包括，分配所述变压器的二次绕组的引脚。
91.如权利要求90所述的制品，进一步使所述机器响应所加载的参数来计算所述变压器的偏压绕组参数。
92.如权利要求90所述的制品，进一步使所述机器响应所加载的参数计算所述变压器的屏蔽绕组参数。
93.如权利要求90所述的制品，进一步使所述机器生成将用于建造所述变压器的材料的清单。
94.如权利要求90所述的制品，进一步使所述机器生成将用于建造所述变压器的绕制指令。
95.如权利要求90所述的制品，进一步使所述机器生成所述变压器建造设计的输出报表。
96.如权利要求90所述的制品，当分配所述变压器的所述二次绕组的引脚时，使所述机器计算所述变压器的所述二次绕组的引脚配置。
97.如权利要求96所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述二次绕组的引脚配置时，将进一步使所述机器执行以下步骤根据电流对所述二次侧引脚进行排序；将接地引脚移动到所述变压器的二次侧绕线架部分的中间；相对于所述接地引脚指定奇数和偶数二次侧引脚；如果每一引脚的导线数目不可接受，则分配额外的二次侧引脚；如果所述变压器包括负输出，则指定负输出引脚；以及指定二次侧引脚的起始。
98.如权利要求92所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器的一次绕组是否是分裂的。
99.如权利要求92所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器中是否采用了箔片技术。
100.如权利要求92所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所述变压器中是否存在一次侧偏压反馈。
101.如权利要求92所述的制品，其中，当计算所述变压器的所述屏蔽绕组参数时，将使所述机器确定所计算的屏蔽绕组层宽度是否占据多于一个所述变压器的层。
102.如权利要求90所述的制品，其中，所述机器可访问媒体包括计算机存储媒体。
103.如权利要求90所述的制品，其中，所述机器可访问媒体包括载波信号。
104.如权利要求90所述的制品，其中，进一步使所述机器用在所述机器上执行的电源设计软件程序来生成所述电源设计，且所述电源设计软件程序在加载所述电源设计中包含的所述变压器参数之前执行。
105.如权利要求104所述的制品，其中，加载所述电源设计中包含的所述变压器参数的步骤包括，通过访问来自由所述计算机访问的所述机器可读媒体的文件来加载所述变压器的参数。
106.如权利要求104所述的制品，其中，用所述电源设计软件程序生成的所述电源设计包括，将耦合到所述变压器的集成电路电源控制器。
全文摘要
公开了针对变压器的设计和建造的各种技术。一方面，根据本发明实施例的一种方法包括，加载电源设计中包含的变压器参数，响应变压器的所加载参数而计算变压器的一次绕组参数，响应变压器的所加载参数而计算变压器的二次绕组参数。可响应变压器的所加载参数而计算变压器的屏蔽绕组参数。计算二次绕组参数的步骤可包括分配变压器的二次绕组的引脚。
文档编号G06F17/50GK101061557SQ200580038822
公开日2007年10月24日 申请日期2005年11月15日 优先权日2004年11月16日
发明者A·阿克塞罗德, S·克尔卡 申请人:电力集成公司