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如何掌控電源設計

  • 小白兔

  • 2018-10-12 18:16:46

電源設計過程是一項極為艱難的工作,從對複雜電路的理解到尋求晶片經銷商的幫助,沒有一件是輕鬆容易的事情。這篇文章將告訴您如何利用現有工具快速地設計出您自己的電源,無需求助於晶片製造廠商—也無需向誰請教。利用現有的一些軟體和硬體工具,完成這項具有挑戰性的工作已不再像以前那麼困難了。您的電源電路設計現在已經在您的手裡了。

比如,我們現在就從設計一個降壓 DC/DC 電路開始。這種電路的典型例子便是使用 TPS54331,它是一款 Eco-mode™ 的 3A、28V 輸入、降壓 Swift™ DC/DC 轉換器。這種轉換器是一個集成了低 RDS(on) 高階 MOSFET 的 28-V、3-A 非同步降壓轉換器。為了提高輕載狀態下的效率,跳脈衝節能模式功能自動啟用。電阻分壓器對輸入欠壓保護遲滯進行設定。

製造商對這款產品提供了大量的技術支援。TPS54331 [1 ]的產品說明書提供了器件資訊資料,例如:典型器件特性、產品的詳細描述以及電路設計指導等。除詳細的產品產品說明書以外,還提供有一個評估模組[2]。該模組為您提供了一個硬體平臺(圖 1),通過它您可以在最終電路設計階段對您的電路(圖 2)進行測量和修改。

圖 1 TPS54331 評估板佈局

圖 2 TSP54331 評估板佈局

但是,在您選定最終 DC/DC 轉換器電路以前,您可能會考慮需要一款像 TI SwitcherPro™ 軟體這樣的工具。經銷商會告訴您在哪裡獲得這種軟體[3]。SwitcherPro 電源設計軟體同時有線上版和桌面版,讓您能夠使用 TI 的產品進行電源設計。通過 SwitcherPro 電源設計軟體,您可以利用 EVM 參考設計,作為您開始進行定製電源設計的起點。由於無需連線網際網路,桌面版應用程式賦予電源設計更多的靈活性。現在,您可以按照自己的步驟開始電源設計了!

SwitcherPro 軟體為您提供電源設計的電路圖和佈局建議。一旦您運行了軟體,您便會注意到視窗左側的 EVM 設計選項。例如,您會在給出的列表中找到 TPS54331 EVM。圖 3 顯示了 DC/DC 轉換器 TPS54331 的 SwitcherPro 佈局建議。圖 1 和圖 3 所示佈局都經過了測試和驗證。

圖 1 SwitcherPro 軟體給出的 TPS54331 佈局

SwitcherPro 工具還為您提供了修改電路要求的機會,甚至可以修改示意圖中的元件。通過複製 EVM 設計,然後選擇編輯電路選項,便可以進行修改。這樣一來,您就可以修改 DC/DC 轉換器的輸入最小值和最大值,也可以修改輸出電壓和電流要求。軟體還具有一般分析、應力分析、效率分析和迴路分析功能,方便您評估電路。

為了完成設計,您需要返回到您的評估模組,按照 SwitcherPro 的建議修改各項值,然後對您的新電路進行測試和驗證。最後,如果您是線上工作,便可以輕鬆地同其它人分享您的設計。

圖 2 SwitcherPro 軟體給出的 TSP54331 電路

您現在一定可以說:“我能自己進行這種電源設計了!”,的確,經銷商會告訴您如何獲得正確的軟體工具。這樣,您的電源設計就在您自己的掌控之下了。

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