电源系统设计工具

大家好，我是德州仪器系统工程师 David 今天很高兴和大家一块分享 TI 的三个电源设计工具 TI Designs-Power 是 TI 设计库的一部分 是一个经过安装测试的参考设计库 WEBENCH 是一个简单实用的 电路设计和优化的工具 Power Stage Designer 是一个全新的 电源功率器件计算的工具 首先来介绍 TI Designs-Power 它是一个拥有1700多个的电源参考设计库 所有这些设计都是通过 TI 的电源系统工程师安装测试的 每个设计包括测试报告、原理图 物料清单以及设计文件，可以通过电源参数 拓扑、应用或者关键字来搜索设计方案 有时客户可以用 TI Designs-Power 作为选用衡量一个拓扑性能指标的标准 或者激发一个新的设计 如何进入 TI Designs-Power 可以登录 TI 官网点击应用与设计 搜索到 TI Designs 库 或者直接登录这个网站进入 TI Designs 库 打开 TI Designs-Power 为了方便搜索到我们需要的设计方案 设置了两个选项 一个可以用关键词搜索所有的 TI Designs 库 另外灰色的选项可以用电源参数搜索 当用电源参数搜索时 可以输入我们需要的输入输出电压范围 输出电流或者输入输出之间 需要隔离或者非隔离 另外我们还可以通过右边的应用拓扑来搜索 最后也可以搜索像处理器、 ASIC 或者 FPGA 供电的方案 当我们输出好方案后 可以看到以下的 PPT 所示，左边为标题应用 右边的红色区域可以方便分类 也可以把这些搜索结果导出到 excel 表格 点开任意一个设计 我们可以看到电路原型机的图片、原理图 测试报告以及设计工具 物料清单对于这些设计大部分是不出售的 如果感兴趣可以通过 TI 的当地技术支持来申请 文件也可以免费下载 TI Designs-Power 有各种各样的设计 在这里显示了一些流行的方案 从小型化的 POL 到以太网供电 还有 AC 转 DC 的 PFC 方案等等 接下来我会介绍 WEBENCH 设计中心 这个工具涉及到电源 led lighting 的 今天我们会聚焦在 WEBENCH 电源的设计能力 而且这是一个客户设计工具 有四个简单的步骤，第一个选择器件 通过输入电源的参数 这个工具就会罗列出相对应的方案 一旦选择的器件后 我们就能优化我们需要的细节 比如高效率小封装或者低成本 也可以选择客户化的器件或者电路来仿真 第三步是来分析我们选择的设计 通过调整运行点来得到需要的特性 比如提供波特图的仿真 方便我们来判定系统的稳定性 最后第四步是导出 我们的设计到各种 CAD 工具 比如 AD PADS 这样就会给我们的设计节省很多时间 另外对于一些已经安装测试的方案 客户可以很快拿到 demo 板 总结一下 WEBENCH 工具 我们能初始化一个客户化的设计 然后优化分析最终得到一份合理的文档 包括原理图、物料清单、电气性能曲线 波特图以及每个器件的运行数据 最后来介绍第三个工具 Power Stage Designer ，这个工具帮助我们 设计各种开关电源拓扑的功率器件 也可以根据输入输出范围 计算出安全稳定的功率器件 以及每个功率器件的电压电流最小值最大值 Power Stage Designer 不是基于控制 IC 每个功率器件的寄生值都可以编辑 通过登录这个网站可以在官网上 免费下载 Power Stage Designer 接下来看如何使用这个软件 打开软件后可以看到 软件包括17种常见的拓扑 每一种拓扑下面包括了电路以及简化的公式 所以首先选择17种拓扑的一个以反激为例 通过输入最小最大电压 输出电压电流，选择开关频率 可以计算出原副边匝比以及原边感量 设计者可以调整匝比和原边感量 来适应他们的新应用 当所编辑的参数超过安全运行范围时 软件会提供指导，当我们点击黄色区域时 我们能看到开关电压电流波形 已经计算出来的最大最小值 当点击 info 按钮时 可以看到这个设计所遵循的基本原理 当然我们也可以看到一个实际的例子 例如这个超链接，点击下面这个超链接 可以得到一个或者两个 TI Design 调整输入输出参数 能看到更多的接近需求的例子 点击下面这个超链接可以进入 WEBENCH 罗列出客户化的设计 然后通过优化工具得到接近应用的方案 最后做总结，今天讨论的三个设计的工具 TI 电源系统工程师普遍使用 这些工具来做电源的设计 TI Designs-Power 是一个经过 安装测试的电源参考设计库 WEBENCH 是一个电路设计优化的工具 Power Stage Designer 是一个 电源功率器件计算的工具 谢谢大家