[FAQ] [参考译文] [常见问题解答]如何使用 PSpice for TI 来仿真 TPSI305x-Q1？

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1278751/faq-how-can-i-simulate-tpsi305x-q1-using-pspice-for-ti

在给定所有不同的按钮和旋钮的情况下、在 PSpice for TI 中对器件模型进行仿真有时会很困难。 这篇文章旨在指导读者如何在 PSpice for TI 中仿真 TPSI305x-Q1模型、从而帮助完成设计过程。 下面假定已安装 PSpice for TI。 可在此处查看探索 PSpice for TI 设计和仿真工具视频系列、获取更多指导。

在 PSpice for TI 中打开 TPSI305x-Q1模型

1. 从产品页面下载 TPSI305x-Q1 PSpice 模型(SLVMDV1C.ZIP)和计算工具(SLVRBI9)。
   

   图1：TPSI305x-Q1产品页面视图

2. 运行 PSpice for TI 并打开 TPSI305x-Q1 testbench。
   
   

   图2：打开 TPSI305x-Q1测试台

   
   

   图3： 打开 TPSI305x-Q1测试台

确定 CVDRV、CDIV1和 CDIV2

通常可以将电气概念与水进行比较。 通过这个类比、可以将 TPSI305x-Q1比作池水输送系统。 电源传输设置对应于输送到池中的水量。 MOSFET 的每次激活(驱动)都可以被认为是铲出一些水、导致池中水位下降。 池子越大,每个勺子的水滴就越小。 在此示例中、池表示 CDIV1和 CDIV2电容器。 每次激活 MOSFET 时、都会向其栅极注入特定电荷。 该电荷来自 CDIV1和 CDIV2、会导致压降(VDDHdroop 和 VDDMdroop)。 因此、CDIV1和 CDIV2应具有足够的大小。 电荷量由 MOSFET 数据表中的总栅极电荷规格决定、可以建模为电容器 CVDRV。

图4：具有 MOSFET 的 TPSI305x-Q1图

1. 选择 MOSFET 并从数据表中确定总栅极电荷、以确定 testbench 中的负载电容器(CVDRV)大小。 在本例中、我们使用来自 EVM 的 MOSFET。
   
   

   图5：UJ4C075060K3S Vgs 与 Qg 曲线图

2. 总栅极电荷= 38nC
   CVDRV=Q/V
   CVDRV=38nC/15V (对于 TPSI3050-Q1、将使用10V)
   CVDRV=2.53nF
3. 使用计算工具(SLVRBI9)确定 CDIV1和 CDIV2。 该计算工具还可用于了解其他关键参数及其对性能的影响。
   1. 在为 VDDHdroop 选择值时、请考虑 MOSFET 的米勒平坦区域、这是 MOSFET 传导电流但未完全增强的工作区域、因此会消耗最大功率( 在此处阅读有关米勒平坦区域的更多信息)。 除了从 VDDM 和 VDDH 接收电源的辅助电路及其绝对最大规格外、还应限制压降以保持在米勒平坦区域以上。
      
      
      

      图6：从计算工具获取 CDIVx

4. 在 testbench 中设置 CDIV1、CDIV2和 CVDRV 值。 为满足实际电容要求、CDIV1=100nF、CDIV2=330nF
   
   

   图7：在 PSpice 中设置 CDIVx 和 CVDRV

5. 打开 PSpice >编辑仿真配置文件
   1. 启用自动收敛
      

      图8：启用自动收敛

   2. 转至配置文件>库并删除 nom_pspti.lib*
      1. 使用此库文件进行仿真会产生子电路错误。
         忽略、此问题已在 PSpice 模型版本 G 和后续更新中修复。

在 PSpice for TI 中仿真 TPSI305x-Q1

1. 设置所需的开关特性。
   1. 将开关频率限制在计算工具给出的最大可能开关频率范围内。 在这种情况下、周期不应短于10 µs 。
      
      

      图10：最大开关频率

      
      

      图11：设置开关特性

2. 运行仿真
   
   

   图12

3. 查看结果并与计算工具和数据表进行比较。 启动时间、下降和 UVLO 上升电压电平看起来足够接近。
   
   

   图13：计算工具压降值

   
   

   图14：计算工具功率传输表

   
   

   图15：PSpice 结果波形