《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電源設(shè)計(jì),自己掌控

Bonnie C. Baker, 德州儀器 (TI)
2012-01-12

    電源設(shè)計(jì)過程是一項(xiàng)極為艱難的工作,從對(duì)復(fù)雜電路的理解到尋求芯片經(jīng)銷商的幫助,沒有一件是輕松容易的事情。這篇文章將告訴您如何利用現(xiàn)有工具快速地設(shè)計(jì)出您自己的電源,無需求助于芯片制造廠商—也無需向誰請(qǐng)教。利用現(xiàn)有的一些軟件和硬件工具,完成這項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作已不再像以前那么困難了。您的電源電路設(shè)計(jì)現(xiàn)在已經(jīng)在您的手里了。

    比如,我們現(xiàn)在就從設(shè)計(jì)一個(gè)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(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器是一個(gè)集成了低RDS(on) 高端MOSFET 的28-V、3-A 非同步降壓轉(zhuǎn)換器。為了提高輕載狀態(tài)下的效率,跳脈沖節(jié)能模式功能自動(dòng)啟用。電阻分壓器對(duì)輸入欠壓保護(hù)遲滯進(jìn)行設(shè)置。

    制造商對(duì)這款產(chǎn)品提供了大量的技術(shù)支持。TPS54331 [1 ]的產(chǎn)品說明書提供了器件信息資料,例如:典型器件特性、產(chǎn)品的詳細(xì)描述以及電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。除詳細(xì)的產(chǎn)品產(chǎn)品說明書以外,還提供有一個(gè)評(píng)估模塊[2]。該模塊為您提供了一個(gè)硬件平臺(tái)(圖1),通過它您可以在最終電路設(shè)計(jì)階段對(duì)您的電路(圖2)進(jìn)行測量和修改。

1TPS54331 評(píng)估板布局

2TSP54331 評(píng)估板布局

    但是,在您選定最終DC/DC 轉(zhuǎn)換器電路以前,您可能會(huì)考慮需要一款像TI SwitcherPro™ 軟件這樣的工具。經(jīng)銷商會(huì)告訴您在哪里獲得這種軟件[3]。SwitcherPro 電源設(shè)計(jì)軟件同時(shí)有在線版和桌面版,讓您能夠使用TI 的產(chǎn)品進(jìn)行電源設(shè)計(jì)。通過SwitcherPro 電源設(shè)計(jì)軟件,您可以利用EVM 參考設(shè)計(jì),作為您開始進(jìn)行定制電源設(shè)計(jì)的起點(diǎn)。由于無需連接互聯(lián)網(wǎng),桌面版應(yīng)用程序賦予電源設(shè)計(jì)更多的靈活性?,F(xiàn)在,您可以按照自己的步驟開始電源設(shè)計(jì)了!

    SwitcherPro 軟件為您提供電源設(shè)計(jì)的電路圖和布局建議。一旦您運(yùn)行了軟件,您便會(huì)注意到窗口左側(cè)的EVM 設(shè)計(jì)選項(xiàng)。例如,您會(huì)在給出的列表中找到TPS54331 EVM。3 顯示了DC/DC 轉(zhuǎn)換器TPS54331 的SwitcherPro 布局建議。圖1 和圖3 所示布局都經(jīng)過了測試和驗(yàn)證。

SwitcherPro 軟件給出的TPS54331 布局

    SwitcherPro 工具還為您提供了修改電路要求的機(jī)會(huì),甚至可以修改示意圖中的組件。通過復(fù)制EVM 設(shè)計(jì),然后選擇編輯電路選項(xiàng),便可以進(jìn)行修改。這樣一來,您就可以修改DC/DC 轉(zhuǎn)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。軟件還具有一般分析、應(yīng)力分析、效率分析和回路分析功能,方便您評(píng)估電路。

   為了完成設(shè)計(jì),您需要返回到您的評(píng)估模塊,按照SwitcherPro 的建議修改各項(xiàng)值,然后對(duì)您的新電路進(jìn)行測試和驗(yàn)證。最后,如果您是在線工作,便可以輕松地同其它人分享您的設(shè)計(jì)。

SwitcherPro 軟件給出的TSP54331 電路

    您現(xiàn)在一定可以說:“我能自己進(jìn)行這種電源設(shè)計(jì)了!”,的確,經(jīng)銷商會(huì)告訴您如何獲得正確的軟件工具。這樣,您的電源設(shè)計(jì)就在您自己的掌控之下了。

參考文獻(xiàn)

1、“具有Eco-mode™ (Rev. C) 的3A 28V 輸入降壓 SWIFT™ DC/DC 轉(zhuǎn)換器),  SLVS839C, TI,2010 年3 月

2、TPS54331EVM-232 3-A, SWIFT™ 穩(wěn)壓器評(píng)估板,” SLVU247,TI,2008 年7 月。

3、SwitcherProTM 開關(guān)電源設(shè)計(jì)工具,網(wǎng)址:www.ti.com/switcherpro-ca

作者簡介

Bonnie C. Baker 現(xiàn)任TI 高級(jí)應(yīng)用工程師,如欲聯(lián)系作者,請(qǐng)發(fā)送郵件至ti_bonniebaker@list.ti.com。

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