開(kāi)關(guān)電源設計要領(lǐng)及設計全過(guò)程
目的
希望以簡(jiǎn)短的篇幅,將公司目前設計的流程做介紹
2 設計步驟:
2.1 繪線(xiàn)路圖、PCB Layout.
2.2 變壓器計算.
2.3 零件選用.
2.4 設計驗證.
3 設計流程介紹(以 DA-14B33 為例):
3.1 線(xiàn)路圖、PCB Layout 請參考資識庫中說(shuō) .
3.2 變壓器計算:
變壓器是整個(gè)電源供應器的重要核心,所以變壓器的計算及驗證是很重要的,以下即就 DA-14B33 變壓器做介紹.
3.2.1 決定變壓器的材質(zhì)及尺寸:
依據變壓器計算公式
邁出第一步
在線(xiàn)電源設計的第一步是定義電源需求,包括電壓范圍、輸出電壓和負載電流?赡艿慕鉀Q方案會(huì )得到自動(dòng)評估,并將一、兩個(gè)推薦方案呈現給用戶(hù)。 這也是設計者可能遇到麻煩的第一個(gè)地方:如果需求的表達不正確(例如,如果實(shí)際的輸入電壓范圍高于或低于輸入值),則不適合的解決方案也會(huì )顯示。用戶(hù)可以嘗試多組需求,但必須對系統需求有清晰的概念。
當選定了穩壓器解決方案后, 就可以確定該電路的元器件。該工具會(huì )會(huì )顯示元器件的號碼。用戶(hù)可以更改為一個(gè)預設的替代品,或輸入一個(gè)定制元件。對于元器件值和所有關(guān)鍵的
寄生參數值都有指導。 如果采用了與推薦值差異較大的定制元件,恐怕性能就會(huì )下降不少。
性能評估
一旦選定了電路元器件, 就到了評估性能的時(shí)候了。一般來(lái)說(shuō),性能評估要看頻率響應值(交叉頻率和相位裕度)、峰值電流和電壓,以及熱性能值(效率、結溫和元件溫度)。盡管這些計算建基于模型,仿真結果與工作臺數據還是匹配得很好的。
電氣仿真與熱仿真
電氣仿真支持某些解決方案。這些仿真器會(huì )顯示出邏輯圖,用戶(hù)可以進(jìn)一步更改元器件,并在穩壓電路上運行測試,F有的測試包括波德圖、穩態(tài)、線(xiàn)路瞬態(tài)、負載瞬態(tài)和起動(dòng)。(注意,波德圖只能用于那些采用固定頻率穩壓器 IC 的電路。)為使在線(xiàn)測試更有用,用戶(hù)應仔細檢查所有測試條件。輸入電壓和負載電流對每次測試都可能會(huì )變化,而默認值可能與用戶(hù)的系統不相匹配。用戶(hù)必須先估計出應得的結果,如果仿真結果與之不同,去找出原因。
熱仿真可以用于許多方案。在線(xiàn)工具會(huì )用一個(gè)參考設計布局,評估在 PCB 板上實(shí)現的穩壓電路。元器件和電路板溫度的結果以全彩圖象及表格顯示。由于熱仿真運行得較快(幾分鐘內就可以給出結果),精度自然比不上一個(gè)耗費數小時(shí)的詳盡 CFD(計算流體動(dòng)力)仿真結果。但是,溫度估計一般在實(shí)際值的 20°C 內。這對于確定電路板或元器件的熱點(diǎn),防止出現過(guò)熱情況已經(jīng)足夠使用了。
測試原型
開(kāi)關(guān)穩壓器設計投產(chǎn)前的最后步驟是建立一個(gè)原型,用于工作臺的測試。某些解決方案含有客戶(hù)化設計的支持,其它方案則有參考設計板。在線(xiàn)工具有強大功能,或許你會(huì )由此產(chǎn)生跳過(guò)此步驟的想法 – 千萬(wàn)不要這樣!大多數設計的運行良好,但有些則需要精心布局才能得到最佳性能。實(shí)際的元器件可能并不精確匹配仿真結果,特別是考慮它們的寄生效應后,實(shí)際性能(包括電路板布局效果)會(huì )與仿真結果略有差別。
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