電源設計第1步：創建電源架構

 

創chuang建jian合he適shi的de電dian源yuan架jia構gou是shi電dian源yuan設she計ji的de決jue定ding性xing步bu驟zhou。此ci步bu驟zhou通tong過guo增zeng加jia所suo需xu電dian壓ya軌gui的de數shu量liang而er變bian得de更geng加jia複fu雜za。此ci時shi決jue定ding是shi否fou需xu要yao創chuang建jian中zhong間jian電dian路lu電dian壓ya以yi及ji創chuang建jian多duo少shao。圖tu1所示為電源的典型方框圖。左側顯示工業應用的24 V電源電壓。此電壓現在必須轉換為5 V
、3.3 V、1.8 V、1.2 V和0.9 V，並提供相應的電流。生成單個電壓的最佳方法是什麼？要從24 V轉換為5 V
，最好選擇經典的降壓開關轉換器。但是，如何生成其他電壓呢

？從已創建的5 V生成3.3 V合理嗎
，或者我們是否應直接從24 V轉換為3.3 V
？回答這些問題需要進一步分析。由於電源的一個重要特性是轉換效率
，在選擇架構時盡可能保持高效率非常重要。

 

圖1.創建電源架構。

 

如果中間電壓（如圖1示例中的5 V）用於生成其他電壓，則用於3.3 V的電能必須已經通過了兩個轉換級。每個轉換級都隻能實現有限的效率。例如，假設每個轉換級的轉換效率為90%，則已通過兩個轉換級的3.3 V電能的效率僅為81% (0.9 × 0.9 = 0.81)。係統能否承受這樣低的效率
？這取決於該3.3 V供電軌所需的電流。如果隻需要幾mAdedianliu
，zexiaolvdikenenggenbenbushiwenti。danshi
，duiyugenggaodedianliu，zhezhongjiaodidexiaolvkenengduizhengtixitongxiaolvdeyingxianggengda，yincishiyigehendadelieshi。

 

然而，從上述考慮來看，並不能由此得出結論：直(zhi)接(jie)一(yi)步(bu)從(cong)較(jiao)高(gao)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)為(wei)較(jiao)低(di)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)始(shi)終(zhong)更(geng)好(hao)。可(ke)處(chu)理(li)較(jiao)高(gao)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)的(de)電(dian)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)器(qi)通(tong)常(chang)更(geng)昂(ang)貴(gui)，當(dang)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)之(zhi)間(jian)的(de)壓(ya)差(cha)很(hen)大(da)時(shi)，效(xiao)率(lv)也(ye)會(hui)降(jiang)低(di)。

 

在電源設計中
，可以使用LTpowerPlanner®等架構工具來尋找最佳架構。此工具可從ADI公司免費獲取
，它屬於LTpowerCAD®開發環境的一部分
，可以安裝在您的計算機上。利用LTpowerPlanner工具

，可快速輕鬆地評估不同的電源架構。

 

確定最終規格

 

quedingzuizhongguigezaidianyuanshejizhongjiqizhongyao。suoyouqitakaifabuzhoudouqujueyuzhegeguige。tongchang，zaidianzixitongdeqiyubufenshejiwanchengzhiqian，dianyuandejingduyaoqiushiweizhide。zhetongchanghuigeidianyuanshejikaifayouzengjialeyicengshijianxianzhi。guigezaikaifajieduanhouqiyejingchanghuifashenggaibian。liru，ruguozaizuizhongbianchengshejishifaxianFPGA需要額外的功率

，則必須降低DSP的電壓以節省能量
，或者必須避免原定的1 MHz開關頻率
，因為它會耦合到信號路徑中。這種更改會對架構產生非常嚴重的影響
，特別是對電源電路設計。

 

規(gui)格(ge)通(tong)常(chang)在(zai)早(zao)期(qi)階(jie)段(duan)采(cai)用(yong)。此(ci)規(gui)格(ge)應(ying)設(she)計(ji)得(de)盡(jin)可(ke)能(neng)靈(ling)活(huo)
，這(zhe)樣(yang)更(geng)改(gai)起(qi)來(lai)會(hui)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)。在(zai)這(zhe)一(yi)方(fang)麵(mian)，選(xuan)擇(ze)多(duo)功(gong)能(neng)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)很(hen)有(you)幫(bang)助(zhu)，使(shi)用(yong)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)尤(you)其(qi)有(you)用(yong)。這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)重(zhong)新(xin)計(ji)算(suan)電(dian)源(yuan)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)，可(ke)更(geng)輕(qing)鬆(song)，最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)可(ke)更(geng)快(kuai)速(su)地(di)完(wan)成(cheng)規(gui)格(ge)更(geng)改(gai)。

 

規格包括可用能源、輸入電壓、最大輸入電流以及要生成的電壓和電流。其他考慮因素包括尺寸、財務預算
、散熱、EMC要求（包括傳導和輻射行為）、預期負載瞬態、電源電壓變化和安全性。

 

LTpowerPlanner作為優化輔助工具

 

LTpowerPlanner提供創建電源係統架構所需的所有必要功能。它操作非常簡單
，因此可以快速進行概念開發。

 

先定義輸入能源，再添加單個負載或用電設備。然後添加單個DC-DC轉換器模塊。可以是開關穩壓器或低壓差(LDO)線性穩壓器。所有組件均可指定自己的名稱。存儲預期轉換效率用於計算整體效率。

 

使用LTpowerPlanner有兩大優勢。首先，通過簡單的架構計算

，可以確定對整體效率有利的各個轉換級的配置。圖2所示為相同電壓軌的兩個不同架構。底部架構的整體效率略高於頂部架構。不進行詳細計算的話，這一點並不明顯。而使用LTpowerPlanner時
，立即會顯現這種差異。

 

LTpowerPlannerdediergeyoushishitigongtiaoliqingxidewendang。tuxingyonghujiemianketigongqingxidejiagoucaotu，zheyikeshihuagongjuzaiyutongshitaolunhejilukaifagongzuoshihuifeichangyouyong。wendangkeyicunchuweizhizhikaobeihuoshuziwenjian。

 

圖2.兩個均具有效率計算功能的競爭架構。

 

電源設計第2步：為每個DC-DC轉換器選擇集成電路

 

如今在設計電源時，都使用集成電路而非具有很多獨立組件的分立電路。市場上有許多不同的開關穩壓器IC和(he)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)。它(ta)們(men)都(dou)針(zhen)對(dui)某(mou)一(yi)種(zhong)特(te)定(ding)的(de)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)。有(you)趣(qu)的(de)是(shi)
，所(suo)有(you)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)都(dou)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)
，並(bing)且(qie)隻(zhi)有(you)在(zai)極(ji)少(shao)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)才(cai)可(ke)以(yi)互(hu)換(huan)。因(yin)此(ci)，選(xuan)擇(ze)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)步(bu)。一(yi)旦(dan)選(xuan)定(ding)了(le)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)，在(zai)後(hou)續(xu)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，該(gai)電(dian)路(lu)的(de)特(te)性(xing)固(gu)定(ding)不(bu)變(bian)。如(ru)果(guo)後(hou)麵(mian)發(fa)現(xian)其(qi)他(ta)IC更適合，則需要重新開始整合新的IC。這種開發工作可能非常耗時，但使用設計工具可以減輕一些工作量。

 

使用工具對於有效選擇集成電路至關重要。在 analog.com 上進行參數搜索就可以使用這種工具。在LTpowerCAD中搜索組件的效率甚至更高。圖3所示為搜索窗口。

 

圖3.使用LTpowerCAD搜索合適的開關穩壓器IC。

 

圖4.LTpowerCAD電源計算工具。

 

要使用此搜索工具

，隻需輸入一些規格。例如，可輸入輸入電壓
、輸出電壓和所需的負載電流。根據這些規格，LTpowerCAD生成建議解決方案列表。輸入額外條件可進一步縮小搜索範圍。例如
，在"Optional Features"類別中，可從使能引腳或電氣隔離等特性中進行選擇，查找合適的DC-DC轉換器。

 

電源設計第3步：單個DC-DC轉換器的電路設計

 

第3步是電路設計。需要為所選的開關穩壓器IC選擇外部無源元件。在此步驟中對電路進行優化。這通常需要仔細研究數據手冊
，並進行所有必需的計算。使用綜合設計工具LTpowerCAD可極大地簡化電源設計的這一步驟，並可進一步優化結果。

 

LTpowerCAD作為強大的計算工具

 

LTpowerCAD由ADIgongsikaifa，zhizaijianhuadianlusheji。tabushifangzhengongju，ershijisuangongju。takeyigenjushurudeguige，zaihenduandeshijianneitigongyouguanyouhuadewaibuyuanjiandejianyi。keyouhuazhuanhuanxiaolv。yekejisuankongzhihuanludechuandihanshu。zheyouzhuyuqingsongdiyouxiaokongzhidaikuanhewendingxing。

 

在LTpowerCAD中打開開關穩壓器IC後，主屏幕將會顯示具有所有必需外部元件的典型電路。圖4顯示了以 LTC3310S 為例的主屏幕。 此降壓開關穩壓器的輸出電流高達10 A，開關頻率高達5 MHz。

 

屏幕上的黃色字段顯示計算值或指定值。用戶可使用藍色字段配置設置。

 

選擇外部元件

 

LTpowerCAD基於詳細的外部元件模型，而不隻是理想值計算，因此能夠可靠地仿真實際電路的行為。Ltpower包括一個大型數據庫，其中包含多個製造商的集成電路模型。例如，電容的等效串聯電阻(ESR)和線圈的磁芯損耗都會考慮在內。要選擇外部元件，可點擊圖4所示的藍色外部元件。將打開一個新窗口，顯示一長串可能適用的元件。例如

，圖5所示為推薦的輸出電容列表。此示例顯示了來自不同製造商的88種不同電容。也可退出推薦元件列表並選擇Show all（顯示全部）選項，從4660多種電容中進行選擇。

 

此列表還在不斷擴大和更新。盡管LTpowerCAD是一個離線工具，不需要連接互聯網，但定期更新軟件（使用更新功能）將確保集成開關穩壓器IC和外部元件數據庫始終保持最新。

 

圖5.LTC3310S不同輸出電容的列表框。

 

檢查轉換效率

 

選擇最優外部元件後，可使用Loss Estimate & Break Down（損耗估計和分解）按鈕檢查開關穩壓器的轉換效率。

 

然後會顯示效率和損耗的精確圖表。此外
，還可基於外殼的熱阻計算IC中達到的結溫。圖6所示為轉換效率和熱行為的計算頁麵。

 

對電路響應滿意後
，可進行下一組計算。如果效率不理想
，可更改開關穩壓器的開關頻率（見圖6左側），或更改所選的外部線圈。然後會重新計算效率，直至獲得滿意的結果。

 

優化控製帶寬並檢查穩定性

 

xuanzewaibuyuanjianbingjisuanxiaolvhou，kongzhihuanludedaoyouhua。bixutongguohuanlushezhiquebaodianlukekaowending
，zaitigonggaodaikuanshibuhuichuxianzhendangshenzhibuwendingdeqingkuang，yejiushishuo，nenggouduishurudianyabianhuazuochuxiangying，tebieshiduifuzaishuntaizuochuxiangying。zaiLTpowerCAD中
，可通過Loop Comp.& Load Transient（環路補償和負載瞬態）選項卡考慮穩定性因素。除了波特圖和負載瞬態後的輸出電壓響應曲線外，還有許多設置選項。

 

圖6.電路的效率計算和熱響應。

 

圖7.在LTpowerCAD中設置控製環路。

 

Use Suggested Compensation（使用建議補償）按鈕最重要。在這種情況下

，可使用優化補償，用戶無需深入了解控製工程即可調整任何參數。圖7顯示設置控製環路時的LTpowerCAD屏幕。

 

在LTpowerCADzhongzhixingwendingxingjisuanshicijiagoudeyigeliangdian。jisuanzaipinyuzhongzhixing，suduhenkuai

，bishiyufangzhenkuaideduo。yinci

，keyizaishiyanjichushanggenggaicanshu，bingzaijimiaozhongneitigonggengxindebotetu。ershiyufangzhentongchangxuyaohenduofenzhongshenzhishuxiaoshi。

 

檢查EMC響應並添加濾波器

 

根(gen)據(ju)規(gui)格(ge)，在(zai)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)或(huo)輸(shu)出(chu)端(duan)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)額(e)外(wai)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)。尤(you)其(qi)是(shi)缺(que)乏(fa)經(jing)驗(yan)的(de)電(dian)源(yuan)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)將(jiang)會(hui)麵(mian)臨(lin)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰(zhan)。他(ta)們(men)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)以(yi)下(xia)問(wen)題(ti)：bixuruhexuanzelvboqiyuanjian，cainengquebaoshuchuduanyouyidingdedianyawenbo
？shifouxuyaoshurulvboqi，ruguoxuyao，bixuruheshejigailvboqi
，cainengshichuandaofushediyuyidingdeEMC限製？在這方麵
，在任何情況下都不允許濾波器和開關穩壓器之間的交互導致不穩定。

 

圖8所示為Input EMI Filter Design
，這是LTpowerCAD中的一個子工具。可從優化外部無源元件的第一個頁麵訪問此工具。啟動此濾波器設計工具將顯示使用無源IC和EMC圖的濾波器設計。該圖繪製了具有或沒有輸入濾波器的情況下的傳導幹擾，並且都在各種EMC規範（如CISPR 25、CISPR 22或MIL-STD-461G）的適當限製範圍內。

 

頻域中的濾波器特性和濾波器阻抗也可在輸入傳導EMC響xiang應ying的de圖tu示shi旁pang邊bian以yi圖tu形xing方fang式shi顯xian示shi。這zhe對dui於yu確que保bao濾lv波bo器qi的de總zong諧xie波bo失shi真zhen不bu會hui太tai高gao，以yi及ji濾lv波bo器qi阻zu抗kang與yu開kai關guan穩wen壓ya器qi阻zu抗kang相xiang匹pi配pei是shi很hen重zhong要yao的de。阻zu抗kang匹pi配pei問wen題ti會hui導dao致zhi濾lv波bo器qi和he電dian壓ya轉zhuan換huan器qi之zhi間jian不bu穩wen定ding。

 

LTpowerCAD中會考慮這些具體因素
，不需要深入了解這些知識。使用Use Suggested Values（使用建議值）按鈕，可自動提供濾波器設計。

 

當然，LTpowerCAD也ye支zhi持chi在zai開kai關guan穩wen壓ya器qi的de輸shu出chu端duan使shi用yong濾lv波bo器qi。此ci濾lv波bo器qi通tong常chang用yong於yu輸shu出chu電dian壓ya隻zhi允yun許xu有you非fei常chang低di的de輸shu出chu電dian壓ya紋wen波bo的de應ying用yong。要yao在zai輸shu出chu電dian壓ya路lu徑jing中zhong添tian加jia濾lv波bo器qi，可ke單dan擊jiLoop Comp.& Load Transient（環路補償和負載瞬態）頁麵上的LC濾波器圖標。單擊此圖標後
，將通過新窗口顯示一個濾波器，如圖9所suo示shi。可ke在zai此ci處chu輕qing鬆song選xuan擇ze該gai濾lv波bo器qi的de參can數shu。反fan饋kui環huan路lu既ji可ke連lian接jie在zai此ci附fu加jia濾lv波bo器qi的de前qian麵mian，也ye可ke連lian接jie在zai其qi後hou麵mian。在zai這zhe裏li，盡jin管guan輸shu出chu電dian壓ya具ju有you很hen好hao的de直zhi流liu精jing度du，但dan在zai所suo有you工gong作zuo模mo式shi下xia都dou能neng保bao證zheng電dian路lu的de穩wen定ding響xiang應ying。

 

圖8.LTpowerCAD中用於最大限度地減少開關穩壓器輸入端傳導幹擾的濾波器設計工具。

 

圖9.在開關控製器的輸出端選擇LC濾波器以減少電壓紋波。

 

電源設計第4步：在時域中仿真電路

 

使用LTpowerCAD完(wan)成(cheng)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)後(hou)，接(jie)下(xia)來(lai)的(de)仿(fang)真(zhen)極(ji)其(qi)重(zhong)要(yao)。通(tong)常(chang)在(zai)時(shi)域(yu)中(zhong)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)。根(gen)據(ju)時(shi)間(jian)檢(jian)查(zha)各(ge)個(ge)信(xin)號(hao)。也(ye)可(ke)在(zai)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)測(ce)試(shi)不(bu)同(tong)電(dian)路(lu)的(de)交(jiao)互(hu)。還(hai)可(ke)將(jiang)寄(ji)生(sheng)效(xiao)應(ying)集(ji)成(cheng)到(dao)仿(fang)真(zhen)中(zhong)。這(zhe)樣(yang)，仿(fang)真(zhen)結(jie)果(guo)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)準(zhun)確(que)
，但(dan)仿(fang)真(zhen)時(shi)間(jian)更(geng)長(chang)。

 

一yi般ban而er言yan，仿fang真zhen適shi合he在zai實shi施shi真zhen實shi硬ying件jian之zhi前qian收shou集ji額e外wai的de信xin息xi。了le解jie電dian路lu仿fang真zhen的de電dian位wei和he限xian值zhi很hen重zhong要yao。僅jin通tong過guo仿fang真zhen可ke能neng無wu法fa找zhao到dao最zui優you電dian路lu。在zai仿fang真zhen過guo程cheng中zhong
，可ke修xiu改gai參can數shu並bing重zhong新xin啟qi動dong仿fang真zhen。但dan是shi，如ru果guo用yong戶hu不bu是shi電dian路lu設she計ji專zhuan家jia，則ze很hen難nan確que定ding正zheng確que的de參can數shu，再zai進jin行xing優you化hua。因yin此ci，仿fang真zhen用yong戶hu未wei必bi始shi終zhong清qing楚chu電dian路lu是shi否fou已yi經jing達da到dao了le最zui佳jia狀zhuang態tai。LTpowerCAD等計算工具更適合達成此目的。

 

使用LTspice仿真電源

 

ADI公司的LTspice®是一款功能強大的電路仿真程序。它易於使用，具有擴展的用戶支持網絡
、優化選項，並可提供優質可靠的仿真結果，因而在全球範圍內被硬件開發人員廣泛使用。此外，LTspice是免費的，並可輕鬆安裝在個人計算機上。

 

LTspice基於SPICE程序，該程序誕生於加州大學伯克利分校的電氣工程與計算機科學係。SPICE是集成電路仿真程序的首字母縮寫。該程序的許多商業版本都是可用的。雖然最初基於伯克利分校的SPICE，但LTspice在電路的收斂性和仿真速度方麵進行了相當大的改進。LTspice的(de)其(qi)他(ta)功(gong)能(neng)包(bao)括(kuo)電(dian)路(lu)圖(tu)編(bian)輯(ji)器(qi)和(he)波(bo)形(xing)查(zha)看(kan)器(qi)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)工(gong)具(ju)的(de)操(cao)作(zuo)都(dou)很(hen)直(zhi)觀(guan)，即(ji)使(shi)對(dui)初(chu)學(xue)者(zhe)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci)。這(zhe)些(xie)功(gong)能(neng)也(ye)為(wei)經(jing)驗(yan)豐(feng)富(fu)的(de)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)了(le)很(hen)大(da)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。

 

LTspice設計簡單，易於使用。該程序可在 analog.com上下載

，其中的大型數據庫包含ADI公司幾乎所有電源IC的仿真模型以及外部無源元件。如前所述，LTspice安裝後即可離線使用。但是，定期更新可確保加載開關穩壓器和外部元件的最新模型。

 

要啟動初始仿真，可在analog.com上的電源產品文件夾中選擇一個LTspice電路（例如，LT8650S評估板）。這些通常是適合可用評估板的電路。在analog. com上的特定產品文件夾中，雙擊相關LTspice鏈接

，LTspice將在您的PC上本地啟動完整電路。其中包括運行仿真所需的所有外部元件和預設。然後，單擊圖10所示的運行程序圖標以啟動仿真。

 

仿真後
，可使用波形查看器訪問電路的所有電壓和電流。圖11顯示了電路上升時輸出電壓和輸入電壓的典型示意圖。

 

SPICE仿真主要適用於詳細了解電源電路，這樣在構建硬件時就不會出現意外。也可使用LTspice更(geng)改(gai)和(he)優(you)化(hua)電(dian)路(lu)。此(ci)外(wai)，還(hai)可(ke)仿(fang)真(zhen)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)與(yu)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)其(qi)他(ta)電(dian)路(lu)部(bu)件(jian)的(de)交(jiao)互(hu)。這(zhe)對(dui)發(fa)現(xian)相(xiang)互(hu)依(yi)賴(lai)關(guan)係(xi)特(te)別(bie)有(you)用(yong)。例(li)如(ru)，一(yi)次(ci)可(ke)同(tong)時(shi)仿(fang)真(zhen)多(duo)個(ge)開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)。這(zhe)會(hui)延(yan)長(chang)仿(fang)真(zhen)時(shi)間(jian)，但(dan)也(ye)可(ke)以(yi)檢(jian)查(zha)某(mou)些(xie)交(jiao)互(hu)作(zuo)用(yong)。

 

最後，LTspice是目前IC開發人員所使用的功能極其強大且可靠的工具。ADI公司的很多IC都是借助此工具開發出來的。

 

圖10.使用LTspice生成的LTC3310S仿真電路。

 

圖11.使用LTspice得到的LTC3310S電路仿真結果。

 

電源設計第5步：硬件測試

 

雖然自動化工具在電源設計中很有用，但下一步是執行基本硬件評估。開關穩壓器以非常高的速率開關電流。由於電路（特別是印刷電路板布局）的寄生效應，這些開關電流引起的電壓偏置會產生輻射。可使用LTspice對dui此ci類lei效xiao應ying進jin行xing仿fang真zhen。但dan是shi，要yao做zuo到dao這zhe一yi點dian，需xu要yao有you關guan寄ji生sheng特te性xing的de精jing確que信xin息xi。大da多duo數shu情qing況kuang下xia無wu法fa獲huo取qu這zhe些xie信xin息xi。您nin必bi須xu做zuo出chu許xu多duo假jia設she，這zhe些xie假jia設she會hui降jiang低di仿fang真zhen結jie果guo的de值zhi。因yin此ci，必bi須xu完wan成cheng全quan麵mian硬ying件jian評ping估gu。

 

印刷電路板布局——重要元件

 

yinshuadianlubanbujutongchangchengweiyizhongyuanjian。tahenzhongyao，liru
，tawufaxiangshiyanbanyiyang，tongguotiaoxianlaicaozuokaiguanwenyaqijinxingceshi。zhuyaoshiyinweikaiguandianliudelujingzhongdejishengdianganhuidaozhidianyapianzhi，congerwufazheyangcaozuo。youxiedianluyekenengyindianyaguogaoersunhuai。

 

LTspice支持創建最佳印刷電路板布局。開關穩壓器IC數據手冊通常提供有關參考印刷電路板布局的信息。對於大多數應用
，可使用這個建議的布局。

 

在指定溫度範圍內評估硬件

 

在電源設計過程中，可通過轉換效率來確定開關穩壓器IC是否在允許的溫度範圍內工作。但是，在預期的溫度限製下測試硬件很重要。開關穩壓器IC甚至外部元件的額定值在允許的溫度範圍內會發生變化。在使用LTspice進行仿真的過程中，可以輕鬆地考慮這些溫度影響。但是，這樣的仿真與給定參數一樣好。如果這些參數具有實際值

，LTspice就可以執行蒙特卡羅分析
，從而得到想要的結果。在很多情況下，通過物理測試評估硬件仍更具實用性。

 

EMI和EMC考量

 

在係統設計的後期階段，硬件必須通過電磁幹擾和兼容性（EMI和EMC）測ce試shi。雖sui然ran這zhe些xie測ce試shi必bi須xu使shi用yong真zhen實shi硬ying件jian進jin行xing，但dan仿fang真zhen和he計ji算suan工gong具ju對dui於yu收shou集ji見jian解jie信xin息xi非fei常chang有you用yong。可ke以yi在zai硬ying件jian測ce試shi之zhi前qian評ping估gu不bu同tong的de方fang案an。當dang然ran，涉she及ji的de有you些xie寄ji生sheng因yin素su通tong常chang不bu會hui在zai仿fang真zhen中zhong建jian模mo，但dan可ke以yi獲huo取qu與yu這zhe些xie測ce試shi參can數shu相xiang關guan的de一yi般ban性xing能neng趨qu勢shi。此ci外wai，從cong這zhe類lei仿fang真zhen中zhong獲huo得de的de數shu據ju可ke提ti供gong必bi要yao的de見jian解jie，以yi便bian在zai初chu始shiEMC測試未通過的情況下，快速對硬件進行修改。由於EMC測試成本高、時間長，在早期設計階段使用LTspice或LTpowerCAD等軟件有助於在測試前獲得更準確的結果，從而加快整個電源設計過程並降低成本。

 

總結

 

適用於電源設計的工具已變得非常複雜且強大，足以滿足複雜係統的需求。LTpowerCAD和LTspice是shi具ju有you簡jian單dan易yi用yong界jie麵mian的de高gao性xing能neng工gong具ju。因yin此ci，這zhe些xie工gong具ju對dui於yu任ren何he專zhuan業ye水shui平ping的de設she計ji人ren員yuan都dou會hui大da有you幫bang助zhu。不bu管guan是shi經jing驗yan豐feng富fu的de開kai發fa人ren員yuan，還hai是shi經jing驗yan不bu足zu的de新xin手shou都dou可ke以yi使shi用yong這zhe些xie程cheng序xu進jin行xing日ri常chang電dian源yuan開kai發fa。

 

仿真功能的發展程度令人震驚。使用適當的工具可以幫助您更快地構建先進可靠的電源。

 

ADI的免費電源工具

 

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●     優化幫助 LTpowerPlanner

●     計算工具 LTpowerCAD

●     仿真工具LTspice

 

 

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