電源設(shè)計(jì)，自己掌控

作者：Bonnie C. Baker, 德州儀器 (TI)

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。

圖 1 TPS54331 評(píng)估板布局

圖 2 TSP54331 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。圖 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。

圖 1 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)。

圖 2 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，請發(fā)送郵件至ti_bonniebaker@list.ti.com。