WEBENCH 设计

升级版工具帮助电源设计师加速产品上市

TI 管理员 — Wed, 31 Oct 2018 19:11:00 GMT

假如你是一名工程师，正加紧为工厂的自动化机器人设计一款电源；亦或是你正在为汽车制动系统、或遥控玩具飞机或智能手机设计电源。

在此过程中，你需要做很多决定。你需要一个用于DC/DC转换的开关稳压器，但有超过1,000种产品可供选择。根据选择的集成电路和周围元件，你需要在效率、占用空间和总成本之间进行权衡。在设计方面也有严格的性能和尺寸要求。你的团队中可能没有电源设计专家或布局专家，这让你感到压力重重。

但是不要担心，这里就有你需要的解决方案。WEBENCH® Power Designer是业内应用最普遍的在线电源设计工具，经过改良设计后具有更强大的功能，而且使用非常简便。

Vinay在TI负责领导团队开发用于模拟产品组合的在线设计工具，他表示：“对我们的客户而言，上市时间至关重要。我们希望使客户能够轻松、快速、准确地选择和设计符合其应用需求的产品。我们正在构建直观的工具，它们利用强大的算法可以在几秒钟内完成定制设计。这些工具能够自动处理数据表和应用笔记中包含的大量信息，从而生成客户应用所需的精准设计。”

TI早在约20年前就率先采用了在线设计工具。如今，全球数以万计的设计工程师每年都借助WEBENCH Power Designer进行在线设计。

即刻开始设计

WEBENCH Power Designer 可为新人工程师和专业工程师提供高质量的定制设计结果并加快电源设计过程。

Vinay表示：“任何一家公司，无论其规模、行业和所在地如何，都需要相应的设计工程师来决定新产品选用哪些组件。精准地设计出模拟系统是非常困难的，而且许多公司也缺少内行专家。而我们的工具可以帮助设计工程师一击即中地打造出准确、优质的设计和解决方案，从而加快了产品上市速度。”

多年来，TI的在线工具设计团队不断从客户、公司现场应用工程师及其他各方收集反馈意见，以便切实了解该工具的日常使用人群的关键需求。他们的发现很简单：工程师需要直观的体验和精确的解决方案。

因此，由模拟专家、数学家和软件程序员组成的Vinay团队运用合适的架构、算法和模型来构建适合我们公司电源产品组合的WEBENCH Power Designer。最终，该团队构建出一种功能强大的端到端设计工具，该工具处理速度快，突显设计工程师所需的内容，使他们能够对各种设备进行比较并快速作出定制设计的决策。

Vinay说：“对于世界上的任何应用而言，电源管理都是非常重要的。我们帮助客户解决了能够造福行业的难题。客户利用我们的技术和工具可以实现满足其系统需求的最优化设计，帮助其加快产品上市速度。”

英文原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/thinkinnovate/archive/2018/08/14/updated-tool-helps-power-supply-designers-get-to-market-faster

全新的电源设计器将更加易于使用

TI 管理员 — Wed, 01 Aug 2018 08:46:00 GMT

作者：德州仪器Kaitlin Kirasich

I致力于不断改善在线设计体验。为了履行这一承诺，我们诚邀世界各地的早期用户和工程师来体验我们的首款未来HTML5应用 — 全新的WEBENCH® 电源设计器（Beta版）。本文介绍了WEBENCH® 电源设计器的最新增强功能，这些功能能够帮助您更轻松快速地做出电源设计决策。

输入参数表

您首先看到的是经过我们重新设计的输入参数表，如图1所示。您可以利用该表快速查找您所需的TI设备，也可以通过基本输入参数来进行搜索。高级设置能够引导您完成符合任何标准的设计，并且可以通过转动“Design Consideration”优化旋钮来进行调校。

图1：重新设计的输入参数表

选择设计界面

电源设计的第一步是选择您的设计。WEBENCH电源设计器能够计算出工作参数，并生成简单的示意图。优化后的新算法现在可以帮助您实现全功率设计。我们提供多样化的筛选器，让您选出最符合需求的设计。对于已经习惯于原先flash版本的用户，我们还提供了一个表格视图选项。但全新的卡片视图（如图2所示）是选择步骤中的默认视图。

卡片视图还具有许多其他功能，可以让您：

查看和下载实际设计原理图、材料清单和操作图。
只需点击即可对多个设计进行并列比较。
可直接链接到更多信息和进行购买。
登录后可以共享设计并打印WEBENCH PDF设计报告。

图2：选择界面卡片视图

比较设计功能

上图2显示了新的选择界面，每个设计都有用于比较设计的复选框。此项新功能会生成一个表格，如图3所示，其中包含了其他信息，如集成电路（IC）参数和集成电路特性，这些信息支持对多个设计进行并列比较。

图3：选择界面比较弹出窗口

新布局

WEBENCH电源设计器之前版本中的自定义、模拟和导出设计，已经从一个单一界面分成了三个新界面，并将通过逻辑步骤指导您完成电源设计流程。

下图4是新自定义界面的截图。您可以在前方查看设计，在左侧自定义参数，并在下方查看自定义对操作和性能的影响。您还可以在图5中看到，我们已经删除了优化旋钮。删除优化旋钮可以简化通过计算之前用于比较的设计值流程，以便您做出最佳决策，从而满足您的优化需求。

图4：自定义界面

图5：优化您的设计

完成自定义之后，您可以在下一个界面中通过运行电模拟来验证您的设计。最后，您可以导出界面，该界面会显示最终设计的概览，并带有清除按钮，提示您导出到最常用的CAD工具，打印设计PDF报告或返回到TI.com可获取更多信息，比如下载数据表，访问TI商店或查看产品文件夹。

即刻开始设计！

https://webench.ti.com/power-designer?hqs=app-null-null-newwebench-contrib-webench-webenchpowerdesigner-cn

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电感式传感： WEBENCH 让接近开关应用易如反掌

TI 管理员 — Sun, 22 Jan 2017 08:28:00 GMT

当客户使用LDC0851等电感式传感设备设计接近开关应用时，他们经常向我咨询如何设计出适合特定感应距离的线圈。今天，我要向大家介绍如何利用TI的新型WEBENCH®工具来进行这些计算，并绘制线圈布局计算机辅助设计（CAD）图，然后通过三个简单的步骤来构建和测试接近应用的原型。

我将使用此前博客中的打开/关闭盖子应用的示例。下方的简图可供参考。

图 1：采用LDC0851感测盖子开/关

要访问WEBENCH工具，请转到LDC0851产品页面，然后导航到右侧的开/关感应工具，如图2所示。或者，只需在浏览器中输入www.ti.com/ldc0851webench。

图2：用于接近开关应用的电感式传感WEBENCH工具

1. 输入相关参数，然后单击“开始设计”。

a. 感应距离：这是您希望LDC0851在出现金属目标时改变输出状态的距离。对于此应用，开关点应发生在3mm处。

b. 最近目标距离：由于这是一种非接触式开关技术，坚固的设计将可以让金属目标在它越过开关点之后继续移动更靠近线圈。输入此参数将确定传感器线圈的最小电感。对于此应用，盖子完全关闭后，会停在1mm厚的塑料垫上。

c. 最大线圈直径：这是您在印刷电路板（PCB）上可提供空间的最大直径。更长的感应距离将需要更大的线圈直径。如果您想要查看更多的结果，请增加此参数。此应用空间允许的线圈最大直径为15mm。

d. 电源电压：此参数影响可支持的最小电感。使用3.3V的电源可以支持低于1.8V的传感器电感。本应用支持使用3.3V电源。有关详细信息，请参见图9和10 LDC0851数据表。在该电感式传感设计计算工具的“LDC0851_calc”选项卡上还有一个设计空间计算器。

e. 单击开始设计。

2. 通过筛选，然后点击“打开设计”，选择合适的线圈。按照图3中所示的编号框操作：

a. 解决方案类型：堆叠线圈可以提供更紧凑的布局，但是在相同直径下通常比并排线圈提供更短的感应距离。如果堆叠线圈设计没有显示结果，请选择“并排”或“全选”，然后单击“重新计算”。此应用可支持四层PCB设计，但由于有限的可用PCB面积，需要堆叠线圈布局。

b. 请参见右上方的过滤器结果，以查看PCB供应商可以支持的设置。对于选定的应用，使用走线宽度为5mil和四层PCB。

c. 单击打开设计。

图3：选择设计

3.导出CAD文件并发送PCB以供报价。

验证应用的工作值是否正确，如图4的左下方所示。

图4：打开设计

b. 单击CAD文件导出，如图4右下方所示，并从各种CAD工具中进行选择以打开设计，如图5所示。

图5：CAD导出工具

c. 下载并打开文件。进行最后的处理，如图6所示。

图6：打开线圈布局并进行最后的处理

d. 最后，设计可进行打包发送报价。

原型和测试阶段

收到线圈设计后，就可以将其连接到如LDC0851EVM等我们的原型开发工具，开始原型开发，如图7所示。

图7：构建设计和原型

为了测试感应距离，我将平金属目标连接到线性位置电机，并且在我们的原型上来回晃动目标金属以找到相对于调节（ADJ）代码的感应距离。图8显示，对于ADJ设置为1，我实现了3mm的感应距离。设置此ADJ值的一种简单方法是使用LDC0851数据表中的表1。对于ADJ设置为1，建议使用通用电阻值为49.9 kΩ和3.32 kΩ的电阻分压器。

图8：感应距离曲线

该设计可以在我们的盖子开/关应用中使用，并满足我们指定的PCB约束条件下3mm感应距离的原始要求。

现在您明白，使用WEBENCH®开/关电感式设计器，接近开关应用真的易如反掌。您在设计接近开关应用方面有什么经验？登录并在下方评论。

其它信息

e2echina.ti.com/.../52847

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2016/12/13/inductive-sensing-make-your-proximity-switch-applications-are-as-easy-as-1-2-3-with-webench

如何使用LDC跑道电感设计器

TI 管理员 — Fri, 13 Jan 2017 02:04:11 GMT

在我之前的文章中，我介绍了LDC计算器工具，您可以点击此处下载。该工具可用于计算电感传感应用的一系列有用参数。

LDC设备通过电感器感应导电对象的运动。在TI，我们常通过在印刷电路板(PCB)上布置螺旋迹线形成感应电感器。WEBENCH® Coil Designer是款非常有用的在线工具，能够帮助您设计传感器电感器，并生成布局。

跑道电感器设计工具是LDC工具电子表格中的又一有用设计器。虽然跑道电感器只能计算传感器参数，而无法生成布局，但其操作很快。只需在LDC计算器工具的“内容”选项卡上单击“跑道电感设计器”，或单击“跑道_电感_设计器”选项卡，如图1所示。您就会看到如图2所示的选项卡界面。

图1：访问跑道电感设计器

图2：跑道线圈设计器工具

LDC计算器工具的精确度非常高，一般物理传感器的精度在计算结果上下浮动10%范围内。然而，对于跑道形传感器，由于长短侧比值大于4，所以这一精度可能会下降。

设计传感器的第一步是确定PCB制造限值，表1所示即为来自某一PCB制造商的限值范例。

传感器参数	数值	注释
PCB最小迹线宽度/空间	0.125 mm（5密尔）	构建限值
通孔最小垫尺寸	0.6 mm（24密尔）	构建限值
通孔最小孔尺寸	0.25 mm（10密尔）	构建限值
传感器最小内径	0.825 mm（21密尔）	0.6 mm + 2 × 0.125 mm 一个通孔垫 + 两个迹线空间
层间叠层厚度	0.80 mm（32密尔）	所需PCB厚度
铜厚度	0.5-1.0 oz-Cu

表1：传感器构建参数

你需要了解一些系统限值——传感器最大尺寸可以是多少、对象离传感器距离可以有多近。在表2中，我汇总了某一例的数值。

传感器参数	数值	注释
最大传感器直径	9mm（315密尔）	机械限制
对象最近距离	1.8mm	基于系统机械因素

表2：传感器参数

本例中，我将使用LDC1612，并遵照表1和表2所列限值。图3所示为跑道线圈设计器的计算区域。我在每个参数的左侧都标上了序号，这样，在我进行下面的设置时，您可以知道所对应的参数。

图3：参数输入顺序

接下来，根据以下步骤计算基本传感器设计：

选择合适的LDC设备——LDC1612/4（LDC1612及LDC1614有着相同的传感器驱动限值。
将迹线间隔和迹线宽度设置为制造商所规定的最小值——0.125 mm（5密尔）。
将层间间隔设置为32密尔。
使用可用的最厚铜——1oz-CU，以实现更好的性能。
设置层数——通常为两层或四层。由于PCB为两层，所以将层数设置为“2”。
输入电感器外径——9mm为本例的最大值。
对于圆形传感器，将比率设置为1.0。若数值大于1，则是跑道形状。相比圆形传感器，跑道形状的电感值更高，而Q系数更低。对于例如金属触摸式按钮等诸多应用而言，相比圆形传感器，跑道形状能够更好地适配可用区域，且能够实现更小的按钮尺寸。
设置圈数。如果您设置的圈数超过16圈，将低于表1所规定的0.825mm最小内径。如果你将圈数设置为13，线圈填充率则接近最佳值~0.3（虽然金属触摸式应用在更低数值下表现更好，但0.3线圈填充率是大多数应用的最佳值）。
通过设置对象距离，计算对象对传感器的影响。将对象距离设置为1.80mm，该距离为传感器和金属表面间的距离。
调整传感器电容，以使f_RES’、R_P’及Q’位于LDC1614的设计空间内。如果有参数超过设计空间，计算器工具将在相应参数区域显示红色标签提示，如图4所示。

图4：计算器工具所生成的错误提示范例

输入数字后，您可能需要调整圈数或传感器电容。尝试多种设置后，我最后得到了表3所列数值。我选择130 pF作为传感器电容值，以便可以安全地使用10%容差。

传感器参数	数值
传感器电容	130 pF
层	2
圈	14
外径	9.0 mm
长短边之比	1
迹线间隔	5密尔
迹线宽度	5密尔
PCB厚度	32密尔
铜厚度	1.0 oz-Cu

表3：得到的参数

当对象关闭时，传感器的电参数会发生变化。所以，您需要确认出现这一情况时，传感器是否仍处于有效工作范围内。在最近目标距离为1.8 mm的条件下，我的传感器的电性规格如表4所示，处于LDC1614的工作范围内。

对象作用下的传感器电感值	L'	2.380	µH
对象作用下的传感器频率	f_RES'	9.049	MHz
对象作用下的Rp	R_P'	4.90	kΩ
有对象时的Q系数	Q'	36.3

表4：对象作用下的传感器参数

LDC工具电子表格还有很多用途。在我的下一篇文章中，我将介绍LDC0851计算器选项。

您对跑道电感设计器工具有任何问题或反馈吗？登录并在下方评论。

其他信息

查看“LDC传感器设计”应用说明。
了解更多关于金属触摸式应用的信息，请下载“电感传感触摸式金属按钮设计指南。”
阅读其他电感传感博文。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2016/11/29/how-you-can-use-the-ldc-racetrack-inductor-designer-tool

如何简化高压电源设计

TI 管理员 — Fri, 25 Nov 2016 09:29:00 GMT

无论您是设计AC / DC适配器还是设计用于工业应用的高压板载电源，高压电源都是无处不在的。在为负载点（POL）转换器供电之前，您通常希望将高压输入电压降至较低的中间电压。这些前端电源的设计从其所具有的要求中提出了独特挑战。本文旨在让您了解高压电源设计的基本结构，以及设计工具如何简化这些应用的设计。在为AC / DC或高压DC / DC应用设计时，您需了解三个主要内容。

1.了解您的系统要求。

大多数人知道自己的终端设备的用武之地，以及是否需要通用电压范围（85V至265V）或区域特定电压，如美国（120V）；日本（100V）；英国（230V）或中国（220V）。此外，您的设计是针对充电器型应用还是板载电源设计呢？您的设计是针对需要紧凑输出电压调节的电源设计吗？您有什么类型的隔离要求？

每个问题的答案将帮助您在设计时做出适当权衡。通用电压范围的设计确保了全球不同国家的可操作性，但却以更高的电压/电流额定值组件为代价，其价格更高，占地面积更大。充电器型电源通常需要恒定电压/恒定电流（CV / CC）特性。因此选择一个满足这个要求的控制器必不可少。

如果您的电源需要严格调节输出，您需要考虑次级侧调节控制器，其严格调节次级电路上的电压，而初级侧控制器调节器的输出可能随变压器或次级二极管参数的变化而变化。某些应用要求您的变压器为更安全，坚固的终端设备提供一定程度的隔离。

TI的WEBENCH^® High-Voltage Power Designer是一种易于使用的工具，可用于设计AC / DC或HV-DC / DC应用。您只需输入电压和电流要求，即可找到适合您应用的解决方案。使用优化器拨盘，您可以根据系统需求优化设计，以减少成本、占地面积并降低效率。开始设计时，请访问ti.com上的WEBENCH panel。以下图1所述为由WEBENCH Power Designer生成的电源解决方案的视图。

图1：使用高压解决方案的WEBENCH Power Designer

以下图2所示为使用初级端调节的AC/DC反激式开关，它提供了一个低成本、低占空比的解决方案，并松动调节次级输出。图2所示为使用光耦合器反馈的次级侧调节中的AC / DC反激，其成本更高，但在次级电路上提供更严格的调节。

图2：具有初级侧调节的AC/DC反激

图3：使用光耦反馈的次级侧调节的AC / DC反激

2. 选择正确的拓扑/控制方案。

在低功率（大于10W和小于100W）条件下，反激是最广泛使用的拓扑。正向和半桥拓扑通常服务于100W至500W的功率水平，而全桥拓扑服务的功率水平> 500W。理论上讲，您可为高功率电平构建反激，但组件上的电压/电流应力使这种拓扑需要更高的电压/电流额定组件，这样成本更高，体积更笨重。这为在更高功率水平自然采用其他拓扑铺平了道路。

您可在以下三种操作模式设计控制器：连续导通模式（CCM）（变压器中的磁化电流不会达到零）；非连续导通模式（DCM）（磁化电流达到零，并保持为零，直到下一个开关周期）；或过渡模式（TM）（磁化电流达到零，且下一个开关周期立即开始）。CCM典型用于更高功率水平，而DCM和TM提供更低损耗的解决方案。

根据设备及其操作模式，WEBENCH Power Designer通过使用必要的公式创建拓扑的完整设计，从而节省您的时间和精力。该工具还允许您在设计范围内，在各种工作点评估效率及其他参数，如输出纹波、RMS电流、损耗等。

3. 设计变压器。

良好的高压电源设计所需的主要事项之一是为您的应用正确设计变压器。变压器通常是高压设计中的能量转换元件，其也提供了初级和次级电路之间的隔离。

根据定义，变压器不存储能量，而是将能量从初级转移到次级。这是人们将反激变压器称为耦合电感器的主要原因之一，因为反激拓扑中的组件在开关周期的导通时间期间存储能量，然后在关断时间期间将该能量传输到次级。

变压器通常具有铁芯（其是磁性元件）；线筒（或线圈架），其为用于铁芯的塑料外壳（见图4）及缠绕在芯骨架结构上的线材。

图4：铁芯、线圈架和组装变压器

组装的预制变压器可随时从制造商获得。此变压器具有固定匝数比（Ns / Np）和初级电感（变压器的磁化电感导致能量积累）。根据工作频率和输出功率水平，初级电感和匝数比的要求差异巨大，且可能不提供预先组装的现成变压器。这种情况下，选择变压器铁芯和线圈架并缠绕变压器将是必要事项。这需要深入了解变压器磁性。

WEBENCH设计工具现在能够通过选择满足要求的铁芯和线轴来设计变压器，并且还提供绕组结构的详细信息。您可以单击原理图中的变压器符号查看并下载变压器详情，也可更改变压器铁芯/绕线筒组合。图5所示为变压器设计窗口的视图，给出了针对特定设计要求的各种铁芯/绕线筒组合。您还可在高度、损耗（铁芯/铜损）、占地空间和成本方面比较不同的变压器。如果您有钟意的特定铁心类型或材料，请通过变压器列表选择适合您需要的类型。

变压器结构图讲解如何缠绕变压器。这与变压器结构细节表一起给出有关层数、绞线、AWG线等信息。您还可以下载图6所示的变压器设计报告，以获取此信息。无论您是自己制造原型还是由变压器绕组公司缠绕，这都将简化您构建变压器的工作。

图5：WEBENCH中的变压器设计能力

图6：变压器设计报告

其他信息

使用TI的UCC28C42高性能电流模式PWM控制器在WEBENCH高压设计器中开始设计。
从TI Designs设计库了解数千个电源参考设计。
从2014年电源设计研讨会（需要登录myTI）下载“控制低功率AC/DC转换器的挑战”。

e2echina.ti.com/.../52847

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/11/07/webench-transformer-designer

电源设计需要强大的工具

TI 管理员 — Fri, 25 Nov 2016 08:00:00 GMT

您的老板只是要求您创建一个电压调节器设计为最新的电路板供电。您是否拥有创建设计所需的所有工具？

大脑？√
书？√
咖啡？√
工具？这个。。。好像。。。

您可能了解您必须采取的步骤。当然，您可使用谷歌搜索书中未讲解的内容，或者您可能已经忘记了电源设计（或面对它，也许不知道）的内容。您可能有一个工具来创建您的电路原理图；您有一个计算器或计算机来计算方程。您甚至可以有一个SPICE模拟器，以深入了解瞬态行为。

好吧，现在您心情很沮丧 ...对吗？看似有成堆的工作要解决、需要解决众多难题及审核令人头痛的众多数据、密集模拟模型搜索和CAD工具更新，以确保它兼容性所有产品，但它却不是。

除了与工具相关的难题，还有典型的电源设计挑战。您必须仔细考虑选择合适的电感、FET、二极管和电容，这将保持基本的稳定性要求，仍达到必要的效率，同时满足成本、尺寸和热约束。您必须做出权衡。但是，您如何知道自己做出了明智选择，快速完成工作，而不将它变成一个研究项目？您的老板正在等待回复...

好吧，不必对其过于纠结。可登录TI.com了解功能强大的工具。WEBENCH® Power Designer可以在几分钟内完成计算、选择组件、进行权衡、创建原理图并运行模拟，并且不会费多少力气。此工具可让您从几种规格完成设计，包括原理图和电路板布局（包括完整图库）。

图1：WEBENCH®Power Designer

从来没有听说过？担心这可能太难了？您可观看“Learn WEBENCH Power Designer”视频系列，详细了解所有步骤。

其他信息

从WEBENCH设计和模拟工具组合中进行选择。
加入德州仪器在线支持社区，寻找解决方案，获得帮助，并与同行工程师和TI专家分享知识和解决难题。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/11/09/power-designs-require-powerful-tools

使硬件工程师的设计生活更加轻松、惬意的完整时钟树解决方案

Deyisupport 管理员Y — Tue, 15 Mar 2016 10:11:00 GMT

你在解决系统计时问题时，是不是需要使用分立式晶振和振荡器呢？对于大多数硬件设计师来说，这看起来的确是一个显而易见的方法，又有谁会到互联网上费时费力地搜寻那些包括时钟发生器IC和缓冲器/分布器件的经优化时钟树解决方案呢。虽然节省时间，但是这个使用分立式晶振和振荡器的方法经常会导致物料清单 (BOM) 成本的增加，并且会降低整个系统的性能。WEBENCH® Clock Architect（时钟架构师）是业内首款时钟和定时工具；这个工具建议用户使用一个包含TI广泛计时产品库中器件的系统时钟树解决方案。这个已获专利的多部分推荐算法—这款工具的精髓所在—为那些寻找高性能、灵活计时解决方案的设计师们提供快速解决方案，以及顺畅的使用体验。

除了推荐经优化的时钟树解决方案，这款工具特有先进锁相环 (PLL) 滤波器设计功能和相位噪声仿真功能，从而使你能够仿真并优化时钟树设计，以满足系统的需求。我们来一起看一看最近升级后的某些新特性。

现在你可以输入与外部基准有关的定制相位噪声系统配置，比如说晶体振荡器 (XO)、压控晶体振荡器 (VCXO) 和压控振荡器 (VCO)。外部基准源的准确建模可以极大地提升器件输出时钟相位噪声/抖动仿真结果的精度。请见图1。

图1.输入与基准时钟有关的定制相位噪声

WEBENCH Clock Architect让你从一个下拉列表中选择一个特定的TI计时器件（或者使用常规表示法的多个器件）。图2是你在选择所需器件、敲入输入和输出频率、并且设计一个环路滤波器或仿真相位噪声时的屏幕截图。

图2：器件过滤器

在这款工具中得出的相位噪声仿真值与实际芯片性能进行紧密匹配。然而，直到最近，分数倍分频锁相环 (fractional-N PLL) 的相位噪声仿真并不包含杂散。对WEBENCH Clock Architect的最近一次升级包括PLL相位检测器的建模，以及针对大多数器件的分数、次分数和其它部件特有杂散的建模。我们一直努力提高这款工具的杂散建模水平，并且不断升级与特定产品相关的功能。图3显示的是一个分数倍分频锁相环的示例，以及它所生成的带有杂散的输出时钟相位噪声曲线图。

图3：带有杂散的输出时钟相位噪声曲线图

我们也对PLL滤波器设计功能进行了某些升级。在最近发布的版本中，如图4的屏幕截图中所示，高级用户能够定制PLL带宽、相位裕量和gamma值等环路滤波器参数。你可以输入定制环路滤波器组件值或者从一个整数值列表中选择（如果这款器件提供这些数据的话），然后通过仔细查看波特图来检查环路稳定性（图5）。由于包含有PLL锁定时间建模功能，你可以验证环路滤波器设计策略对于PLL锁定时间（以及相位噪声）的影响，并考虑必要的设计均衡与取舍（图6）。

图4：定制环路参数选择

图5：定制环路滤波器组件选择和仿真

图6：锁定时间仿真和估算

直到近期，WEBENCH Clock Architect还只能够支持无源环路滤波器设计。现在，由于最新的一次升级，这个工具支持有源环路滤波器设计（在Advanced（高级）设置下）。相对于有源环路滤波器，无源环路滤波器通常由于其低成本、简单性和带内相位噪声等因素而受到用户欢迎。不过，在特定情况下—当VCO需要的调谐电压高于PLL电荷泵所能提供的电压时，或者当VCXO的输入阻抗不足时—就必须使用有源滤波器了。请见图7中的下拉菜单。

图7：有源环路滤波器选型和仿真

对WEBENCH Clock Architect的最后一个重大升级就是可以与其他用户分享设计。只需单击图8中显示的Share Project（分享项目）按钮，你就可以生成一个包含所有设计细节的PDF格式的报告。

图8：分享设计

为了满足应用的严格要求，TI具有一个健康的产品库，其中包含灵活且高性能时钟发生器、时钟抖动消除器、射频 (RF) PLL/合成器、时钟缓冲器和振荡器。

我所中意的时钟发生器和可编程振荡器分别是LMK03328和LMK61E2。这些器件具有超低RMS抖动性能（典型值100fs）、灵活性（集成EEPROM和ROM），以及丰富特性（支持频率裕量设定）。当你的下一个设计使用这些器件以及TI.com内所提供的很多其它器时，你可以用WEBENCH Clock Architect来仿真这个设计的相位噪声。

其它资源

观看WEBENCH Clock Architect培训视频：

进一步了解TI的时钟和定时产品库。
阅读其它与时钟和定时有关的博文。
其它PLL仿真器软件：http://www.ti.com/tool/pllatnumsim-sw

原文链接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2016/03/10/the-new-and-improved-webench-clock-architect?DCMP=clockarchitect&HQS=sys-gen-web-clockarchitect-adh-lp-null-cn

具有比较特性的全新 WEBENCH 交互式产品文件夹

Deyisupport 管理员Y — Thu, 14 Jan 2016 09:31:00 GMT

有一款全新的WEBENCH设计面板，它在支持WEBENCH的电压稳压器产品文件夹内为你提供整个WEBENCH设计的完全预览。这款最新设计的面板使你能够通过鼠标点击与WEBENCH设计实现动态交互，并且定制WEBENCH设计。在发布电源设计工具 (Power Designer) 完全版本之前，通过重新计算和优化，为你创建了一个定制设计的方法。这个面板（图1）有一个弹出窗口，其中显示了电路计算器，以及WEBENCH电源设计工具所提供的某些功能的即时显示（图2）。

图1：交互式产品文件夹面板

这个全新面板可以帮助你快速做出与设计有关的决定，使之满足于你的技术规格要求，从而缩短设计与部件研究方面的时间。借助这款最新面板，你可以在数秒钟内创建满足你要求的设计，并在同样的限制条件下，将其与一款相类似的设计进行比较。虽然产品文件夹已经显示了相似部件之间的参数比较，不过它只是比较了这些部件的范围，而并未告诉你它们将对你的设计造成怎样的影响。交互式设计中的比较特性使你能够浏览那些同样满足你要求的相似设计，并且用两个完整设计来比较2个部件。你可以轻松查看不同系列之间的共性，并且按照最低成本、最少组建，或者是最小占板面积来对相似的设计进行分类。你还可以在产品文件夹内的同一弹出窗口中背靠背的查看每一款设计的电路原理图、物料清单 (BOM)、操作图、以及工作值。

你可以通过单击顶部的交互式设计图标或者是Explore Now按钮来打开产品文件夹内的交互式设计窗口。这将立即启动一个弹出窗口，并且用面板中输入的要求创建一个完整的WEBENCH设计。

图2：交互式产品文件夹设计生成

在创建了这个设计后，你可以通过单击图2中所示面板中左下角内的图标，在设计的电路原理图、操作图、BOM、以及OpVal（工作值）之间进行切换。你还可以在面板顶部重新计算设计输入，或者优化设计。

通过查看电路原理图，你可以获得设计复杂度的快速即时显示。如果你打算放大或编辑电路原理图中的组件，你可以单击View/Edit Schematic（查看/编辑电路原理图），在全版本WEBENCH电源设计工具中发布同样的设计。针对指定的输出电流，这些图表视图显示了V_IN,最小值与V_IN 最大值之间，3个不同电压电平上的效率和占空比操作图。BOM视图显示了组件列表，以及每个组件的制造商、封装和属性。如果需要跳转到设计中的任一元件，你可以单击View/Edit BOM来启动完全版本的WEBENCH设计工具。OpVal视图显示了最重要的工作值，不过，如果你想要查看更多工作值的话，你可以进入完全版本的WEBENCH工具来访问其它OpVal，或者使用任意一个电源设计工具的高级功能。

位于OpVal标签页下面的是Compare（比较）标签页。比较是最近才被增加到交互式设计工具中的全新特性。这个特性使用WEBENCH Power Visualizer（电源可视化工具）逻辑，在Design Inputs（设计输出）部分中生成符合你要求的分页显示的相似解决方案列表。

图3：交互式比较表

图3中的Compare Table（比较表）将当前解决方案与那些可以在WEBENCH工具中创建的相似解决方案相比较。可以用表格上方文本框内输入的产品型号来对这个表格进行筛选，你还可以单击任意列的表头，按照最大输出电流、解决方案效率、总体解决方案占板面积、BOM成本，以及BOM数量对解决方案进行分类。

一旦你找到了希望与你当前解决方案进行比较的解决方案，可单击表格中产品型号旁的Compare按钮。这将在当前解决方案的旁边动态地创建第二个完整WEBENCH结果。

图4：交互式设计比较器

图4显示的是交互式设计比较器的电路原理图视图。这个比较器使你能够立即背靠背地比较两个完整WEBENCH设计的复杂程度和目标值。你还可以在一个屏幕内查看这两个相邻解决方案的电路原理图、操作图、BOM列表、以及Op Val。然后，你可以重新计算设计输入，或者同时优化两个设计。在针对每个解决方案的标签页的底部有一个红色按钮；这个按钮将启动完全版本的WEBENCH电源设计工具，以便设计人员可以进行进一步研究。

如果你只知道某一款TI产品的名称，这个比较特性可以为你介绍更新的产品，以及可能是更加优化的解决方案。对于那些从未使用过WEBENCH工具的用户来说，这个特性只是WEBENCH设计工具全部功能的一个小缩影。

原文链接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/11/19/new-webench-interactive-product-folder-with-compare-feature

用 WEBENCH WebTHERM PCB 编辑器定制散热仿真

Deyisupport 管理员Y — Thu, 14 Jan 2016 09:29:00 GMT

WebTHERM™ 软件已经在2001年用于WEBENCH®电源设计。它从一款针对有限数量组件的单层仿真器发展为一个支持超过550款设计的软件，其中包括多达6层的电路板。

在最开始，这款工具具有固定的电路板大小和形状，这些参数通常由已知的良好电源评估板布局布线决定。不过，TI WEBENCH团队的成员认识到，很多用户希望看到与特定电路板设计限制有关的热数据。正因如此，你现在可以使用全新的WEBENCH WebTHERM印刷电路板 (PCB) 散热编辑器和仿真器来创建和测试针对特定设计的散热结果。这一特性使你能够深入研究布局布线比较设计中的散热结果，从而在一开始就作出正确选择，以加快上市时间。

对于一款指定的WEBENCH电源设计，设计工作通常是从集成电路 (IC) 的评估PCB开始的；这个评估PCB是一款针对热特性和噪声的已知良好布局布线。它与你在WEBENCH设计中专门创建的设计值以及所选择的组件匹配。WebTHERMAL热仿真器的基本功能使你能够更改铜覆区重量、电路板朝向、顶部与底部环境温度、输入电压、负载电流、边缘边界条件、以及空气流动。

在定制这些参数后，你可以通过以下步骤来编辑热仿真铜覆区模型（请见图1）：

在任一款可用电路板层上移动、添加、删除铜覆区模型，并且改变其大小。
移动、添加、删除散热过孔，并且改变其大小。

其它编辑特性包括：

剪切/复制/粘贴。
取消/重做编辑。
可定制的网格和标尺使你能够：

更改尺寸。
在英制 (mil) 和SI公制 (mm) 单位之间切换。

可选元件/层显示。
在线帮助。

图1：WEBENCH WebTHERM PCB热编辑器和仿真器中，显示大小已经调整的铜质元件的主要编辑接口。

你可以将一个仿真中的编辑文件保留到下一个仿真中（使用任一款仿真作为设计起点）或者随时重新开始设计。全新的仿真结果页面（具有可分类列—请见图2）使你能够更加轻松地在不同仿真之间比较结果。此外，你可以生成针对你所选择的任一一款散热仿真的详细报告。

图2：仿真结果表可实现不同仿真运行的背靠背比较。

下面的图3中给出的是这款编辑工具在真实环境中的使用方法示例。在电路板上，只为电源分配了1.5英寸见方的区域，并且所有组件的温度必须低于85˚C。你可以创建一个WEBENCH设计，并且这款设计与你的电源电气技术规格十分匹配。

你运行一个WebTHERM仿真，而最初已知良好电路板布局布线显示出的最大组件温度为60˚C；这个温度值还可以，不过这个2.3 x 2英寸的尺寸太大了。由于噪声问题，你想要保留评估板PCB的总体路由走线。因此，你在仍然保持同样的总体路由走线的同时，通过将铜覆区的边缘缩小到1.5英寸见方以内，来试着减小占板面积。在全新布局布线上，温度从最初的60˚C上升到66˚C。这个值完全在你所需的85˚C技术规格以内，因此你使用了这款设计。

图3：在使用更小的铜覆区面积时，编辑之前（左侧）和编辑之后（右侧）的结果显示温度在85˚C技术规格之内

全新的WEBENCH WebTHERM PCB热编辑器和仿真器使你能够定制满足你需要的热仿真。这意味着，在你决定采用一款实际的原型设计之前，可以改进之前对于设计的了解、认识以及优化，从而节省了时间与资源。从已知的良好电路板布局布线入手，开始一款已优化的电源设计；这个电路板布局布线上已经组装了符合电气需求的组件—然后可以调整电路板设计散热模型，来满足你的散热需求—引入了一款独特且强大的功能来减少设计反复。

其它资源：

用WEBENCH设计和仿真工具来开始一个电源设计。
进一步了解WEBENCH在线热仿真。
观看一部视频，了解如何使用WebTHERM® 热仿真器来识别和更正散热问题。

e2echina.ti.com/.../52847

原文链接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/09/13/customize-thermal-simulations-with-webench-webtherm-pcb-editor

通过 WEBENCH 接口设计工具使IBIS-AMI通道仿真易如反掌

Deyisupport 管理员Y — Thu, 14 Jan 2016 09:27:28 GMT

Other Parts Discussed in Post: DS125BR820EVM, DS125BR820

作者：Guilherme Borba

对信号完整性工程师而言，高速串行链路仿真是功能强大的工具。这些仿真可让设计人员大致了解系统性能预测，使他们在将设计交付耗资巨大的电路板生产之前更容易做出正确决定以达到设计目标。

TI的WEBENCH®接口设计工具可为串行链路仿真提供简单却功能强大的环境。这款基于Web的免费工具可作为快速且方便使用的高速通道分析仿真工具 —— 对传统上由已获授权的电子设计自动化（EDA）软件工具进行的分析（更严格更耗时）是一种补充。您可在这篇博客文章里读到更多关于WEBENCH接口设计工具的内容。

这一切听起来很棒，但该工具能给您带来可靠的结果吗？为了回答这个问题，笔者去了实验室，并进行了一些测量。笔者决定使用一个速率为12.5Gbps的Linear re-driver DS125BR820EVM、一些FR4印刷电路板（PCB）走线以及具有SMA连接器、适用于背板子系统的子卡。图1展示了笔者的简单设置。使用一个误码率测试器（BERT）作为为本次研究的发送器及接收器）。

图1：实验室测量设置

首先，笔者用一个四端口网络分析仪测定了所有线缆、连接器和电路板走线的S参数并保存它们，目的是用来建立通道模型。接着笔者对这些文件进行级联，旨在为前置通道（芯片输入之前的所有通道）和后置通道（芯片输出后面的所有通道）创建组合式模型，以便上传到WEBENCH接口设计工具。因为可从该工具访问DS125BR820 IBIS-AMI（input/output buffer information specification-algorithmic modeling interface）模型，所以最后要做的一件事是设置发送器。笔者使用一个通用的IBIS-AMI发送器模型，并将边缘速率和差分输出电压匹配得尽量接近BERT。由于笔者的WEBENCH环境复制了实验室的试验台，因此笔者可为几种不同的设置运行仿真，并观察它们的匹配状况如何。WEBENCH接口设计工具的另一个妙处是它能远程处理仿真，这样笔者就可以在实验室通过自己的笔记本电脑运行它们，无需担心处理能力。

在本次研究中用了两个实例。实例1是在8Gbps的数据速率下使用了PCI Express Gen3。实例2是在12Gbps的数据速率下使用了SAS3。

实例 1 的技术参数为：

BERT输出：8Gbps、800mVpp。
通道：在4GHz的前置通道处为〜10dB，在4GHz的后置通道处为〜2dB。
DS125BR820设置：输入EQ = Level 3、输出VOD = Level 5。

图2：实例1的实验室数据（左）和WEBENCH接口设计工具仿真数据（右）

实例 2 的技术参数为：

BERT输出：12Gbps、800mVpp。
通道：在6GHz的前置通道处为〜14dB，在6GHz的后置通道处为〜3dB。
DS125BR820设置：输入EQ = Level4、输出VOD = Level 7。

图3：实例2的实验室数据（左）和WEBENCH接口设计工具仿真数据（右）

DS125BR820在笔者的系统输出端打开了眼图。图2所示的实例1表明有足够的余量，看来DS125BR820能补偿更多的通道损耗同时使眼图仍能保持开启状态。图3所示的实例2展示了相反的情况：笔者的通道有太多的损耗，在这些运行条件下笔者很可能会看到误码，除非在通道的末端使用接收芯片的均衡功能。

如果您未能如笔者一样拥有可上传的S参数测量值，那么您可以简单地输入在给定频率下的预期损耗；WEBENCH接口设计工具将产生与您所需插入损耗相匹配的通用S参数。

设置和运行像这样的仿真大约需要30分钟，产生的结果比实验室测量值更合理且匹配更好。WEBENCH接口设计工具是一种非常有用、基于Web的工具，能帮用户根据自己的应用需求挑选合适的器件。笔者希望您试用一下它！

如果您对WEBENCH接口设计工具有任何建议或意见，欢迎通过登录在下边发表评论来告知我们。

其它资源

访问WEBENCH设计中心。
进一步了解TI的信号调节产品组合。
阅读有关WEBENCH工具的其它博客文章。

原文链接：http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2015/08/07/ibis-ami-channel-simulations-made-simple-through-webench-interface-designer

全新的高级WEB ENCH® 工具使专家级电源设计人员如虎添翼

Deyisupport 管理员Y — Thu, 14 Jan 2016 09:25:11 GMT

作为WEBENCH® 设计开发团队的长期成员和之前的产品线应用工程师，在为新入行工程师和设计时间紧迫的工程师们提供电源设计工具方面，我已经有很多年的工作经验了。我们的目标始终是为设计人员提供那些能够自动操作耗时任务的工具，并且帮助你的产品更早上市。虽然我认为我们确实为刚刚崭露头角的工程师们提供了一款非常有价值的工具，但是我们也认识到，有一大批设计界的朋友是电源设计方面的专家，他们不需要入门级的工具，而非常需要对设计有更多的掌控，并且能够从同一款自动化工具中受益。我们刚刚推出的全新WEBENCH高级工具是目前为止最有挑战性的一项开发任务，不过现在的WEBENCH Power Designer（电源设计工具）为专家级设计人员提供更多的高级设计控制，以及仿真导出功能，这个功能甚至可以将最复杂的设计导入到你的CAD工具中。

高级选项使你能够根据设计需要找到专门的解决方案，并对其进行控制。借助WEBENCH Power Designer所支持的超过1500款电源模块和LDO IC + 拓扑组合，通常会有数十个符合你的输入电压范围和负载电压/电流要求的备选解决方案。要获得能够更好满足设计需求的解决方案列表，只需使用高级选项来指定稳压器设计目标和组件选型。

例如：

限制外部组件的高度和尺寸。

规定只使用陶瓷电容器。

定制解决方案分类。

特点包括IC特性、控制模式、支持的WEBENCH工具。

以及更多！

图1：高级选项被用来指定稳压器设计目标。（显示的选择项只用于举例。）

图2：特性过滤器进一步缩小了解决方案范围。（显示的选择项只用于举例）

Compensation Designer（补偿设计工具）可帮助你调整电源频率响应，以实现最佳稳定性。你可以：

以特定相位裕量或电路带宽为目标。

修改可能由关键组件变化所导致的低相位裕量。

调整补偿，以加快负载瞬态响应。

WEBENCH电源设计的相位裕量被设置在35到90度之间，理想值为45度至50度，因为这个范围内的相位裕量能够提供稳定的瞬态响应。在某些设计中，如果你更换电感器或输出电容器等关键组件，相位裕量也许会减少到无法实现响应快速衰减的水平。或者，当相位裕量大于50度时，瞬态响应会很慢。在上述的任何一种情况下，可以使用Compensation Designer（补偿设计工具）来调节补偿值，以实现快速、稳定的响应。

Compensation Designer提供四种类型的控制：相位裕量目标和穿越频率、极点和零点的手动控制、指定补偿组件的功能，以及补偿的自动重新计算（“解决问题小帮手”）。

图3：使用Compensation Designer，减少了大相位裕量、增加了电路带宽、改进了稳压器的瞬态响应。

仿真导出提供了一个将电源设计带入本地电气仿真环境的方法。这使得你能够将电源设计与应用中的其它电路融合在一起。这个特性也有助于仿真复杂的电路模型。在WEBENCH仿真这些电路模型会花费太长的时间，超出了WEBENCH仿真时间限值。

将你的设计导入到本地可用的Altium，OrCAD或TINA-TI环境中。电路原理图和仿真参数被预先设定为在线WEBENCH设计的启动过程仿真，这样的话，你只需运行仿真，而无需对其进行任何更改。你还可以修改电子设计连线图，将与电源连接相关的组件添加到更大的设计中，或者实现诸如瞬态响应的诊断功能。

图4：Altium Designer支持WEBENCH连接器，其中包括打开一个已导入WEBENCH设计，并使用TI的WEBENCH Simulation Engine（仿真引擎）对其进行仿真的功能。

图5：在Altium Designer中打开WEBENCH Power Designer电路原理图，预先设定为运行一个启动过程仿真。

目前这3个全新的WEBENCH高级工具可简化电源设计过程，即使对于最复杂的系统也是如此。在下次设计电源时试一试这些工具吧！

原文链接： https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/07/20/new-advanced-webench-tools-empower-the-expert-power-supply-designer

WEBENCH® 电源设计工具中的占空比计算

Deyisupport 管理员Y — Fri, 25 Dec 2015 06:39:07 GMT

开关稳压器的占空比经常被认为只与输入和输出电压成比例。但是，当我们仔细查看计算结果时，我们会发现，这个值也反映出了电路损耗。选择会带来更多损耗的组件，比如说具有较高DCR的电感器，会导致占空比增加（对于一个降压转换器是如此），有可能导致其它组件的额外效率损失。当使用TI的WEBENCH® 电源设计工具来创建一个电源时，此模型的计算结果并不依靠基本理想方程式，而是使用详细的计算结果，为你显示组件损耗与占空比小幅变化之间的交互作用。为了对这一点有一个深入的了解，我们来看一看图1中所示的一个降压转换器示例。

图1.异步降压转换器

在一个降压转换器中，占空比D被定义为D = Ton/Ts

在这里Ts = 1/开关频率

Ton = 开关接通时间

当高侧电源开关被接通时，电流从输入流入，流经电感器。当高侧开关关闭时，二极管（或者在这个使用同步转换器的情况下，为低侧NMOS开关）被接通，并且电流通过二极管（或低侧NMOS开关）循环，这是因为电感器电流不能立即停止。在稳定状态运行期间，开关的接通和关闭次数是均衡的，以保持所需的输出电压。图2显示的是，开关接通时间内，电感器电流和流经高侧MOSFET的电流上升，反之，在开关关闭时间内，二极管和电感器电流下降。

图2.降压转换器波形。

通过代入，我们能够获得一个针对占空比的方程式，它取决于输入电压、输出电压、和FET与二极管压降。如果FET和二极管压降小于输入和输出电压，占空比方程式进一步简化为Vout与Vin之间的比值。

对于一个理想同步降压转换器来说，开关上无压降或其它损耗，占空比正好为输入电压与输入电压的比值。

然而，一个同步降压转换器内占空比的真实计算涉及高侧和低侧组件上的电压。因此，我们回到非理想情况，并且将全部最初项包含在内：

上面方程式中的电压项与输入负载电流，Iout，成比例。

通过观察上述方程式，我们可以得出：

WEBENCH 电源设计工具计算值以这些真实损耗项为基础。为了研究占空比期间的Vin，Iout，和电感器上DCR的影响，用TI的TPS54325-Q1 4.5V至18V输入，3A同步降压转换器创建了一个设计，其中Vin=11.5-12.5V，在输出电流为3A时，并且Vout=3.3（请见图3）。

图3-TPS54325-Q1同步降压转换器，Vin=11.5-12.5V，3A Iout负载时的Vout为3.3V。

图4-请注意，选用的电感器为TDK SPM6530T-2R2M，它具有2.2uH的电感值，以及19mW的DCR。

图5-这个设计计算出的运行值，其中包括28.8%的占空比，86.3%的效率值，以及0.22W的电感器功率耗散L Pd。

图6. WEBENCH® 电源设计工具确认了以下内容：

为了研究DCR对于占空比和效率的影响，我们选择一个Coilcraft公司的电感器XAL4020-222MB，它的电感值也为2.2uH，但是DCR增加到35mW（图7）。请在这里查看此设计。

图7. 选择Coilcraft电感器XAL4020-222MB，电感值也为2.2uH，但是DCR增加到35mW。

如图8中所示，随着DCR的增加，现在的占空比为29.2%，效率下降到84.9%。

图8.使用DCR为35mW的电感器时的OPval。

为了查看更大的变化量，选择了具有更高DCR (0.5Ω) 和同样电感值的定制电感器（图9）。请在这里查看此设计。

图9.具有0.50Ω DCR和同样2.2uH电感值的定制电感器的设置。

需要注意的一点是，目前占空比大幅上升至40%，而效率骤降至57%。效率的下降是因为电感器损耗大幅上升至6.08W。图10显示了占空比的急剧增加，以及效率的迅速下降。

图10.显示了具有0.50Ω的高DCR的定制电感器影响的效率和占空比图。

图11和12总结了一个2.2uH电感器的19mΩ，35mΩ和0.5Ω的3个DCR情况，以及其对于占空比、效率和电感器功率耗散的影响。

图11.针对3个DCR情况的OpVal比较。

图12.针对效率、占空比和L Pd的汇总图。

最后，开关稳压器必须工作得额外努力，才能在DCR增加时，将输出电压保持在需要的水平上，而这也导致了更高的功率耗散损耗。因此，选择一个具有最小DCR的合适电感器，以便用最优占空比尽可能地提高开关稳压器的效率十分重要。

立即在WEBENCH开始一个设计，或者观看与这个话题有关的视频教程。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/05/28/duty-cycle-calculation-in-webench-power-designer

用SIMPLE SWITCHER® 产品和全新的WEBENCH® 工具供电

Deyisupport 管理员Y — Fri, 25 Dec 2015 06:12:38 GMT

让我们先从一个假设开始：

你叫Floyd。你是一名数字设计师。你的整个职业生涯都在从事FPGA编程。在大学时，你参加了入门模拟课程，不过你喜爱数字系统，并且尽可能地参加了与之有关的每一门课程，获得了电子工程学士学位。

不论怎样，你希望工作具有挑战性，并且最近开始在一家较小的公司内工作，这家公司没有专职的电源管理大师级人物。当然，你已经看过电源电路原理图，并且知道基本拓扑，不过你还从未负责过电源设计工作。在这个背景下，你的老板要你在周末之前提交你的第一份完整设计电路原理图。看起来你似乎迎来了想要的挑战。。。

带着些许慌乱，你问了问坐在你隔断旁边的同事，有什么推荐的电源管理器件。他什么都没说，只是指了指挂在他墙上的海报。。。这是一幅产品选型图，顶部有一个熟悉的名字“SIMPLE SWITCHER® 产品”，以及一个到SIMPLE SWITCHER.com的网站链接—而这一刻正是“设计变得简单”的奇妙之旅开始的时候。

你会发现，SIMPLE SWITCHER是易于使用器件与简单软件的结合点。SIMPLE SWITCHER的每一个方面都是使DC/DC电源管理大师的设计工作变得更加简单，而对于非电源专家来说也是如此，而到目前为止，这一发展过程已经有25年了。你不会在其它任何一个地方找到一款专门针对易于使用，并且被业内最强大在线设计工具套件所支持的器件组合。

知道了这一点，你也就不会对全新的SIMPLE SWITCHER产品和工具网站在使用设计人员最关心的效率、尺寸和成本等参数寻找合适产品方面比之前更加简单而感到惊讶了。

图1.输入你的参数并单击“Update”（更新）来立即查看针对你的设计的最佳SIMPLE SWITCHER。通过使用左侧的转盘和复选框来优化你的结果。

你知道所有这些搜索结果中的器件都易于使用，其原因在于SIMPLE SWITCHER设计团队已经努力工作数年，这样的话，你和Floyd也就不必再这方面耗费精力。创新设计和处理技术的进步已经实现了外部组件的集成，以及解决方案尺寸的最小化，所有这些努力都是为了简化DC/DC设计，并且加快产品上市时间。请浏览一下某些提到的集成示例：

集成的补偿网络免除了计算最优组件值的麻烦，以确保转换器稳定性。
集成FET免除了设计中对于续流二极管的需要，同时提高了效率，并且使di/dt环路变得更加严密，以实现更好的EMI性能。
集成电感器模块消除了往往是最大且花费最大的外部组件，同时进一步增加了di/dt环路的严密性，并且减少了总体BOM数量。

电源模块社区的模范公民--LMZ31710—只需3个外部组件即可实现17V，10A电源。

此外，借助全新的WEBENCH交互式设计特性，只需一次单击即可预览设计的电路原理图。

图2.在执行部件搜索后，单击“Preview Design”（预览设计）来打开交互式WEBENCH，以查看电路原理图，曲线图、BOM和其它更多内容—这些都与你的设计相关—在这个页面内可完成所有工作。

如果这个设计预览正合你意，你现在就可以将其直接发布至WEBENCH在线设计环境中。我们假设的故事主角，Floyd将会喜欢上TI获奖设计工具中的所有这些节省时间的新功能：

现在可以编辑生成的电路原理图。如果用户有独特的系统要求，可以按照需要将组件和/或接线添加到设计中。
现在可以将电路原理图和仿真测试台导出至用户的CAD工具中。WEBENCH提供电路原理图和仿真文件的下载功能，其中包括SPICE模型，之后可以在Altium、Cadence或TINA-TI等CAD软件中打开和操作。
快速导出PCB布局布线。与电路原理图和仿真导出工具相类似，热仿真布局布线可被下载，并且在你的CAD工具中打开，从而节省了数小时的时间。

对于SIMPLESWITCHER.com的快速阅读使Floyd创造了奇迹。他手头上有大量可能的解决方案，通过使用WEBENCH谁设计工具，他的设计时间被大幅缩短，而且也不那么紧张了。他不但能够在老板的要求期限前完成工作，他甚至有可能参加周五下午的冰激凌派对。要想一试身手，为你的设计寻找最合适的SIMPLE SWITCHER产品，敬请访问simpleswitcher.com，并在快速搜索中输入你的设计参数。

其它资源：

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/07/08/power-up-with-simple-switcher-and-new-webench-tools

让WEBENCH告诉你：设计电源时，我下一步该怎么办？

Deyisupport 管理员Y — Fri, 25 Dec 2015 05:53:42 GMT

这是设计工程师在数个场合问到的问题。其中一个场合就是在设计电源时。很多时候，电源设计都有些事后诸葛亮的味道。你也许已经首先设计了电路板的其它部分，认为电源开发不需要花费很多的时间。毕竟，有数款在线工具能够帮助你完成这个任务。某些工具根据你的技术规格，用理想组件来设计电源应用；某些工具让你在SPICE中仿真这个电路，以查看性能；某些工具甚至让你进行上述这两项工作。不过，当图纸上的某些内容与你想要实现的功能很接近时，你该怎么办呢？接下来该怎么办呢？

在线工具很不错，并且在近几年得到了长足的发展。然而，没有什么能够替代实际的原型设计和实验室测试。直到一年前，你用在线工具能够做的只是电源的理论应用。然而，电源设计的最关键部分—电路板布局布线—并没有得以解决。此外，虽然你拥有最好的纸面设计，一个糟糕的布局布线也会完全破坏你的电路性能。

图1：导出为常用CAD格式的，由WEBENCH生成的电路原理图和布局布线

WEBENCH^® 设计中心用针对定制电源设计的PCB导出功能来解决这个问题（图1）。与内置特性组合在一起，并且基于完全经测试的评估模块布局布线，这个电路板导出特性使你能够将定制布局布线导出为常用的CAD格式，从而使你能够在瞬间由技术规格进入到原型设计。

图2：用WEBENCH® 工具，瞬间完成从技术规格到原型设计的过程

当与可视化编辑器（针对轻松比较和选型的3D解决方案视图）（图3）等其它获奖特性一同使用时，优化器转盘（使你能够针对效率、尺寸、成本或它们的组合来优化设计）（图4），再补偿设计工具（针对特定需求对补偿进行微调的工具），以及电气和热仿真（测试应用的性能和热图），WEBENCH^® 工具使你能够创建一个高度定制且物理可实现的电源（图2）。而且这些工具全都免费提供，连同一个拥有超过40000个分立式组件的数据库，其中组件的定价和供货每小时更新。

图3：WEBENCH ®可视化编辑器使你能够快速选择最优解决方案

图4：用优化器设置显示尺寸、效率、成本和功率耗散变化的WEBENCH® 优化器

立即访问ti.com/webench，试着用这些创新来开始设计。如果你现在在北卡罗来纳州的夏洛特市，请一定要来APEC的第1001号TI展位看一看，这里有这些特性的现场演示，你在这里会了解到定制电源设计是多么的简单。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/03/11/what-do-i-do-next-when-designing-a-power-supply

用PMBus™ 来控制你的功率器件

Deyisupport 管理员Y — Fri, 25 Dec 2015 05:12:31 GMT

对于服务器、以太网交换机、基站、以及等云端基础设施终端设备内电源的功率密度的要求越来越高。为了应对这一要求，将集成MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）DC/DC转换器用于高电流POL（负载点）电源轨的已经成为主流。而在此之前，一直将具有外部MOSFET的PWM（脉宽调制）控制器用于电源轨。此外，高性能处理器和那些与FPGA相类似的器件在自适应电压缩放方面的需求（根据处理器运行配置文件对Vout进行按需即时调节，以优化功率损耗）也变得越来越重要。而且，电源设计人员越来越注意不使用外部组件，并且更加关注可靠性的提升，以及对于故障的防范。

目前，TI提供TPS544C20和TPS544B20电源转换器；这两款转换器将上述这两个非常不错的想法组合在了一起。另一方面，它们已经集成了电流承载能力高达30A和20A的MOSFET，除此之外，它们还特有PMBus™ 控制功能。

‘PMBus’是什么，它在电源方面为什么具有如此之高的价值？PMBus代表“电源管理总线”，它是对电源管理的“远程控制”。PMBus控制的设计理念在于，你可以用软件命令来即时控制和设定电源管理器件。在纯粹的模拟设计中，你需要在设计阶段设定器件运行方式，并且选择电阻器和电容器，所以这一点是无法实现的。借助PMBus协议，一个控制处理器能够改变开关频率、电流限值和输出电压等参数。PMBus还能提供遥感勘测功能，比如说读取IC温度和电流等数值，这样的话，处理器就能够动态地监视电源系统了。

PMBus的设计理念来源于19世纪80年代早期开发出来的普遍采用I²C总线。I²C总线，表示内部IC（集成电路），曾经是一个控制和监视任一电子系统的通用总线。它曾经是一个简单的总线协议，取代了当时的很多专有协议。基于I²C总线，在1995年定义了SMBus协议或称为系统管理总线。由于它增加了数据包错误校验而使其自身变得更加稳健耐用，SMBus与I²C之间有着些许的不同。SMBus曾被用于个人电脑和服务器。不过，这个行业的从业人员很快认识到，最好用一个共同协议和标准集来满足系统的电源管理需求，而这一想法最终催生出PMBus控制定义。在将SMbus用作物理层的同时，PMBus设立了针对电源管理的协议，从而取代了数个专有协议。

TI的SWIFT™ TPS544C20和TPS544B20是业内第一款具有集成FET和PMBus数字接口的4.5V至18V，30A DC/DC转换器。为了使工程师在使用这些产品进行设计时更加简便，我们在WEBENCH® 电源设计工具中增加了支持。在WEBENCH工具内部，你能够练习很多的PMBus命令，并且可以立即看到这些命令对于设计产生的影响，从而帮助你快速分析设计，以及进行原型设计。

比如说，我们用PMBus命令来实时改变一个控制器的输出电压。例如，为了延长电池的使用寿命，你希望限制笔记本电脑等功耗敏感应用内的微处理器的性能。你知道，微处理器的功率耗散与C V ² f成比例。功率耗散取决于电压的平方，所以，电压的减少对于功耗降低会产生更加明显的效果。微处理器能够动态地发出一个PMBus命令给电源转换器，以通过PMBus总线来减小输出电压。这个Vout转换命令由TPS544C20或TPS544B20来执行，以改变其Vout。下面给出了这些设计步骤。

我用TPS544C20创建了一个设计，3.3V的标称输出电压能够提供20A的输出电流。输入电压在4.5V至5.5V之间。在高级选项中，我将PMBus命令Vref Margin Low（裕量低值）设定为-16.67%，并且将运行裕量设定为“Margin Low”，以降低输出电压（图1）。

图1.在“Advanced Options”WEBENCH控制面板内设定PMBus命令。

这一设置使得TPS544C20将Vout从3.3V的标称值变换为2.75V，降低了16.67%。你可以在WEBENCH电源设计工具中用在线“Vout变换”仿真来模拟这个效果（图2）。

图2.Vout变换仿真。

如果你放大输出电压波形，你将会发现输出电压纹波沿着平均Vout变化，从3.3V变换为2.75V。OP Val部分中的工作值表示针对全新Vout的全部变量。

观看视频，了解如何创建一个设计，以及运行Vout变换仿真。

在这部视频中获得与我所使用的WEBENCH设计完全一样的设计（这个设计由全新的“与大家分享”特性创建）。

在WEBENCH电源设计工具中，用PMBus特性来试着创建一个PMBus系统电源设计，并且用在线SPICE仿真来分析这个设计。

原文链接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/06/12/control-your-power-device-with-pmbus

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