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ADI:ADIsimPower 供给安稳牢靠的、可定制 DC-DC 转换器规划

文章转自ADI官网,版权归属原作者所有 简介无论是新手还是专家,DC-DC 转换器设计

文章转自ADI官网,版权归属原作者悉数

简介

无论是新手仍是专家,DC-DC 转化器规划人员都会面对海量的电源办理1IC 挑选。要找到特性、功能、集成度和价格的最佳组合好不容易,实践规划作业会非常扎手。ADIsimPower2旨在简化 IC 挑选进程,并供给构建最佳 DC-DC 转化器所需的信息。

大部分 DC-DC 选型攻略仅仅依据给定的一组输入,将用户直接导向可行的开关调节器3, 开关操控器4和 线性调节器5,而不供给对选定特定器材时所做的取舍进行量化的办法。ADIsimPower 则不同,它答应规划人员调查电源转化的各种取舍联系和规划杂乱性。这款新东西供给智能化选型攻略和全面的规划辅佐,它可依据用户的尺度、成效、本钱、器材数量或上述参数组合的切当要求,发生安稳牢靠的优化规划。

ADIsimPower 选型和规划流程包含四步: 1. 输入规划规范, 2. 检查悉数规划解决计划, 3. 检查解决计划概况, 4. 构建完结规划。流程结束时,ADIsimPower 将供给定制的原理图、含供货商产品型号和价格的资料清单 (BOM)、功率图、功能规范、闭环传递函数以及快速构建规划的办法。

Figure 1

输入规划规范

ADIsimPower 的榜首页包含如下用户输入字段:最小输入电压、最大输入电压、输出电压、输出电流和最大环境温度;各参数的上下限显现于相应文本框下方。填好这些参数之后,按下"查找解决计划"按钮可查找合适此运用的引荐解决计划。

用户假如知道要运用 ADI 公司的哪一款电源办理器材,能够点击"挑选IC"。这将激活一个下拉菜单,其间列出了当时支撑的电源办理 IC。选取一个器材之后,用户将直接转到"检查解决计划概况"。

Figure 2

检查悉数规划解决计划

ADIsimPower 的第二阶段是协助用户挑选最契合规划要求的器材。为清楚起见,页面上方重复显现了榜首阶段的规划输入参数。下面是"引荐解决计划",它依照以下规范列出各种引荐解决计划的 IC 和拓扑结构:本钱最低、尺度最小、器材最少和成效最高。引荐计划依据整个 DC-DC 转化器规划,包含电源办理 IC、电感、电容、电阻、MOSFET和二极管。

引荐解决计划"下面是一张表,它按次序列出每种可用 IC 的解决计划本钱、尺度、成效和器材数量,让用户不用用各器材进行独自规划就能了解各种规划的取舍优势。各列都能够排序,以杰出最重要的取舍考量。表格右方是特性列表。若要扩展或兼并此列表,请点击"显现悉数特性"或"显现默许特性"。点击相应的复选框能够挑选或撤销挑选一项特性。请挑选运用需求的悉数特性。不包含所选特性的 IC 将从此表中和引荐解决计划中移除。

Figure 3

选好特性、功能、集成度和本钱到达最佳平衡的 IC 之后,点击相应的"检查解决计划"按钮。假如此按钮未激活,则表明ADIsimPower 暂不供给全面规划支撑。请点击IC 称号,检查数据手册和其它信息。点击"下载规划东西"可取得依据Excel 且能够在本地运转的规划东西。

检查解决计划概况

在这一阶段,ADIsimPower 发生并显现完好的规划,包含定制的原理图、翔实的资料清单以及作业参数、功耗和最高温度预估。开关转化器规划还会显现成效图和损耗图,某些状况下还会给出闭环传递函数。

为清楚起见,页面上方重复显现了原始输入参数;假如更改规划参数,页面上方也会相应更新。点击"修正高档设置"将翻开一个窗口,用户能够在其间修正许多设置,包含但不限于:精度、最大元件高度、峰峰值输出电压纹波、输入滤波器要求、负载瞬态呼应、电感纹波电流和 MOSFET 供货商偏好(依据器材挑选状况,或许只显现这些特性的一部分)。ADIsimPower 与其它 DC-DC 转化器规划东西的一个不同之处,便是能够修正这些设置。不难理解,这样组织的意图是让电源规划新手感觉轻松,但高档设置正是电源规划专家希望在规划中加以操控的一类参数。

该页面的下一部分含有多个选项卡,用来指定各种重要的规划参数。相同,这些选项卡中的信息因所选 IC 而异,但常用选项卡包含作业参数预估、功耗预估和温度预估。悉数参数都会显现最低输入电压和最高输入电压两种状况下的值。作业参数预估选项卡包含PWM 占空比、峰峰值输出电压纹波和峰值电感电流等参数。功耗预估选项卡显现各高损耗元件的功耗。温度预估选项卡显现与功耗预估选项卡中的损耗相关的各元件温度。功耗和温度计算所运用的参数值中,决议功耗的许多参数取最差状况值,以保证规划安稳牢靠。

下一部分显现完好的定制原理图,包含参阅称号和引脚编号。

Figure 4

接下来是"资料清单"。其间或许有多个元件能够修改,其项目编号显现为橙色。点击项目编号能够看到一个列表,它包含契合相关要求,可用于规划的其它元件。列标题因元件类型而异。典型标题包含制造商、产品型号、功耗 (W)、面积(mm2)、高度 (mm)、本钱 ($),以及反映元件特征及其在电路中怎么作业的其它特性。这样,用户能够持续权衡功能、尺度和本钱,以便全面定制规划。每列都能够排序,然后清楚显现更改元件的量化得失。假如挑选新元件,ADIsimPower 将运用所选元件从头规划,保证仍能满意悉数要求。

Figure 5

资料清单之后是"图形"部分,或许包含功率图、损耗图和闭环传递函数(波特图),悉数图形都会显现最低输入电压和最高输入电压两种状况。功率和损耗曲线对应于许多高损耗参数取最差状况值时的损耗。这种最差状况剖析一般贯穿于整个ADIsimPower 规划流程。其意图是让用户坚信:该东西所供给的规划安稳牢靠,能习惯悉数元件差错、环境温度规模和其它电路改变。这款东西所供给的规划远远超出了根本解决计划的领域。

在"检查解决计划概况"阶段,每部分的上方均为各种规划规范(最低本钱、元件数量、成效和尺度)的单选按钮。假如挑选新的单选按钮,该东西将依据新的规划规范彻底从头规划电路,从前所做的悉数 BOM 更改也将报废。确认终究规划之后,请点击"构建此解决计划!"。

Figure 6

构建完结规划

本页的榜首部分是合适上一阶段所选 IC 的评价板图片。订货评价板和 IC 的链接坐落评价板图片右方。图片下面是与整个评价板相对应的原理图。请注意,本部分的原理图与评价板相对应,一般支撑许多不同的装备。原理图上,各元件周围显现元件值和封装符号,这将有助于构建电路板。许多元件都会显现No Pop,表明此特定规划不需求该元件。原理图下面是资料清单,它相同是适用于评价板。清单会列出悉数元件,以便在填充电路板时进行核对。与"检查解决计划"部分的原理图和资料清单比较,本部分的原理图和资料清单或许更长、更杂乱,更能代表终究规划。资料清单下面是评价板的顶部装配图、底部装配图和 PCB 悉数各层的图片。简言之,本阶段供给构建完结ADIsimPower 中创立规划所需的悉数。

点击相关链接,用户能够将"构建完结规划"和"检查解决计划概况"部分的相关信息下载下来或经过电子邮件发送,内容格局类似于用户在网页上与东西交互时所看到的格局。

器材数据库

ADIsimPower 运用的器材数据库包含 3000 多个仅有产品型号,其间有电感、MOSFET、二极管、电容和电源办理 IC。明显,每种类型的器材都有寄生效应,导致它不能以抱负的方法作业。因而,为了取得安稳牢靠的电源规划,有必要考虑这些影响。尽管许多寄生效应特性都没有在数据手册上得到翔实阐明,但 ADIsimPower 的架构师和开发者已从器材制造商那里取得了这些未发布的信息。这款东西考虑的非抱负行为包含但不限于:

电容:电容随施加电压的改变 (dC/dV),ESR 随开关频率的改变 (dC/dT)。

电感:内核损耗和集肤效应损耗与开关频率的函数联系。

二极管:正向电压随正向电流的改变 (dVf/dI),正向电压随温度的改变 (dVf/dT),寄生电容随施加电压的改变(dC/dV)。

MOSFET:导通电阻随温度的改变 (dRds(on)/dT),导通电阻随所施加的栅极-源极电压的改变 (dRds(on)/dVgs),寄生电容(Coss、Crss、Ciss)随施加电压的改变 (dC/dV)。

以上仅仅 ADIsimPower 规划所考虑的许多非抱负器材行为中的最一般行为。无论是常常运用 ADIsimPower 的用户,仍是初度运用该东西的用户,均会发现其规划成果非常安稳牢靠,挨近生产水平,契合人们对规划东西的最高希望。

结束语

无论是新手仍是专家,均可凭借 ADIsimPower 找到特性、功能、集成度和本钱的最佳组合 IC,取得最合适特定运用的DC-DC 转化器规划计划。经过"检查悉数规划解决计划"部分的智能选型攻略,用户能够看到一般需求完结悉数规划才干知道的各种计划得失。该东西的第三部分是"检查解决计划概况",答运用户修改器材并调整高档特性,然后取得愈加安稳牢靠、翔实完善的规划。最终阶段是"构建完结规划",供给构建评价板所需的悉数信息,以便评价规划。ADIsimPower 是一款异乎寻常的 DC-DC 电压调节器规划与选型东西,可依据各种共同运用的要求,供给安稳牢靠且真实优化的开关操控器、开关调节器和 LDO 规划。

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