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您在电源设计中使用过TI WEBENCH 设计工具吗? 如果有, 欢迎您来分享您的使用经验和案例;如果没有, 借用这个分享的机会,您也来试用一下吧, 充分感受一下它为设计带来的便利。
WEBENCH 设计环境 (Design Environment) 是一种具有 4 个简单步骤的端到端原型设计系统(如图):
1、 用户输入设计参数,WEBENCH 则提供合适的解决方案。
2、 用户选择了一款器件后,WEBENCH 设计环境将创建一个设计,并为用户提供优化能力。
3、 用户还可以使用 WEBENCH 设计环境仿真器进行设计的微调。
4、 最后利用“Build It”功能可迅速针对所选器件提供定制原型制作套件。
WEBENCH® Power Designer 的所有高级工具皆可用于针对您的设计提出问题。这样,用户就能使用 WEBENCH 的各项功能,如查看和变更 BOM、查看关键性的操作数值(例如效率和负载电流)、实施电气仿真、进行热仿真(假如可用)并运用 WEBENCH Build It 功能(倘若可用)获得原型制作套件。
我们期望WEBENCH 设计工具为越来越多的客户提供设计的便利,同时工程师之间的分享也对大家在使用WEBENCH 设计工具中提供极大帮助。我们期待您的分享!
活动时间:2013年4月1日 – 2013年6月5日
分享内容包括:
- WEBENCH使用方法的具体分享(包含使用步骤)
- 使用WEBENCH设计中遇到的问题和解决方法
- WEBENCH设计的应用案例分享 (包含设计步骤)
活动要求(不符和以下要求不具备获奖资格):
- 分享内容详实认真,文字不少于100字
- 附上图片说明
奖项设置(名次不限,视分享质量而定;TI FAE具有最终获奖解释权。):
分享一等奖: TI社区拉杆包
分享二等奖:TI社区户外保温壶
分享三等奖: JEEP 精工工具
阳光普照奖:
- 4G U盘(内附80页电源管理指南电子书)
此外, WEBENCH设计的应用案例分享者可享受2013年样片申请快速通道服务: 只需轻松填写相关信息,审核通过,即获样片。
因市场团队推出另外一个类似活动! 本活动于6月5日终止!(由于参与人数众多,活动获奖名单争取在六月底前公布,感谢您的理解!)
有兴趣参加Webench设计活动的朋友们,欢迎参与以下活动:
**六月之前的二次评奖将停止,原因如下:
- 感谢电源网版主和网友的支持,由于大部分分享和电源网的分享完全相同。我们将不重复发奖。
- 大部分的分享是来自电源网版主给大家做的示例
这期间如果有网友是自己主动分享,请通过站内信的方式与我联络。我们再酌情考虑奖项事宜。谢谢大家的理解!
采用WEBENCH工具和TPS54325芯片开发出10W,5V转3.3V 的DC转换模块。
现在来把这个过程来给大家分享一下.
这个是直接分布在板上的。
产品实物图见图片:
具体,见附件
本设计为DC/DC电源转换芯片。此电路为一个14V-22V输入电压的电源转换器,可将22V直流电通过本设计的电路转换为14V,输出电流达到2A,为TI公司的LM25011系列DSP的供电提供解决方案。本设计电路较为简单实用,成本较低。为广大用户和生产商提供了一个新的解决方案。本为下降到1.61美金,但效率不会变化。基本能满足设计需求,实际情况当中可根据电路要求进行更改。希望我的作品能够获奖,也希望我的作品能够得到实际的应用。
第一发现了TI WEBENCH 设计工具,由于不是很熟悉,感觉有点别扭,但是我相信随着使用的时间增加,觉得这是一个不错的软件!介绍下我设计的电源吧!!!
电源转换部分采用先用PFC控制器UCC28051和双相自然交错转换模式 PFC 控制器将AC220V转换为DC40V,再采用4.5V至60V宽输入同步PWM降压控制器TPS40170将DC40V转换为DC5V-15V。
TPS40170 是一款功能齐全的同步 PWM 降压控制器。该控制器具有完整系列的系统保护与监控特性,如可编程 UVLO、传感低侧 FET 的可编程过流保护 (OCP),传感高侧 FET 的可选短路保护 (SCP) 以及热关断等 。 启用引脚可在低电流(1 µA 典型值)模式下实现系统关断,可在 1% 确保误差精度下实现准确的输出稳压。
WEBENCH的使用详解
开启
要开展一个电源供应设计,可点击页面右边 WEBENCH Designer 控制台上的 Power 标签,然后输入您要求的输入电压范围、输出电压、负载电流和环境温度。接着,点击绿色的 "Start Design" 按钮便可开始使用 WEBENCH 去设计电源供应系统。此外,您可点击 "Power Architect" 按钮设计多负载的电源供应系统。
当按下"Start Design"键后,新的窗口便会打开并且显示 WEBENCH 设计工具正在加载,这过程需要30到60秒,视乎您的网络和处理器速度而定。WEBENCH 需要 Adobe Flash 来运行,如果您的计算机没有安装 Flash 程序,WEBENCH Designer 将会提示您进行安装。
Visualizer - 导览图示
在该页面的上方设有一行导览图示,而正在使用的图标上的文字将以黄色表示,其它图示则分别表示不同的步骤。在这页面中:
Visualizer - 选择您最佳的解决方案
在 Visualizer 页面中,点击您最佳解决方案旁边的 "Start Design" 按钮,然后 WEBENCH Designer 便会为您的设计产生材料清单 (BOM) 和原理图,而在 WEBENCH 的工具列中将显示每一个组件的可用 WEBENCH 功能:
设计摘要 - 右边控制台
设计摘要页面是 WEBENCH Designer 的主页,在该处您可通过点击上方的导览图示进入其它的页面,又或可在页面中点击控制台进行工作,控制台的功能如下:
设计摘要 - 导览图示
当创建好您的设计后,您将会被引领到 WEBENCH 设计摘要页面,在页面的上方有一列导览图示,它可让您在步骤间来回转换,图标的功能如下:
在建模用的零件将有Altium 文件提供,并且将会在 Visualize的页面中出现购物车的图示。当创建好设计后,只需点选 WEBENCH导览列中的 Build It 按钮,然后再点选连结便可下载文件。
输入设计参数
显示找不到解决方案的原因
为何 WEBENCH找不到解决方案
WebTHERM在线工具 可模拟有电子元件的印刷电路板的热行为。有了板方向、边缘温度,以及气流方向和速度的控制,用户就可以调整模拟参数。
在输入模拟所需的参数后,点击 "“运行模拟" 提交模拟作业。模拟通常需要两到三分钟就可以完成,不包括排队时间。模拟完成后,用户可以查看结果,板上全彩色温度图。
如果您在 WEBENCH 设计中找不到所需的无源组件,您可根据要求的规格用人手加入定制的组件。
在 BOM 页面中选择您要修改的组件
如果您在清单中找不到您所需的组件,可点选 Custom 按钮
WEBENCH设计存储在服务器上,可以在以后检索。此外,也可以检索用WEBENCH Power Architect做的组成多个设计的项目。这可以通过转到http://www.ti.com页面右侧的WEBENCH面板并点击MyDesigns链接实现。
此页显示您的设计、WEBENCH Power Architect项目、共同设计和共享项目列表。点击左上角相应的标签上列出这些项目。在页面右侧点击“Power Designer按钮,打开设计/项目。您也可以通过点击右侧的相应链接重命名、删除或生成一份设计报告。
您也可以点击任何页面左上角的MyDesigns/Projects链接,从WEBENCH Designer应用回到您的设计和Power Architect项目。点击结果页面的左上角相应的标签列出您的设计或WEBENCH Power Architect项目。双击一行打开它,或使用右侧图标打开,共享、复制或删除设计或项目。
设计了一款输入电压21V-27V,输出电压50V,输出电流1A的升压DC/DC控制器。使用电流型boost升压变换器,采用TI公司的TPS40210电流型升压控制芯片。采用N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET CSD16406Q3 能够将功率转换应用中的损耗降到最低,并针对 5V 门极驱动应用进行了优化,大大提高了电源效率。综合成本和面积的考虑,优化旋钮选择2,可以平衡两者之间的需求矛盾。综合多因素考虑,将工作频率设定为300KHz,并对其他一些方面作了优化,使得电源功率耗散大大降低,整体效率可以达到97%。
这是为18V供电的芯片设计的DCDC转换电路,使用webench设计工具进行设计,先给定输入输出电压和输出电流,便可以得到一些设计方案,然后进行选择,选用LM5116作为控制芯片,最终在输出2A时效率可达92%。
设计参数:输入12-24V,输出9V1A,降压模式。
现做了个小功率的设计,以下整个过程: 1,首先,设定输入参数,一些既定的参数; 2,确定第一步后,出来很多IC方案,主要关注几个参数:效率,PCB面积,成本,由于这DC低压输入的产品,其它细仔参数没有去太过要求。 3,选择相应的IC案例,进入页面,下载设计文件。其中下载页面时有几种格式选择,选自已需要的就可以。 过程很简单,做好两步,设计方案就出来。1,初步设计要求的确定,输入输出参数;2,在TI给出的众多IC方案的选择,考虑自身产品的定位要求,以能满足客户要求和最低成本为佳,并不是最优秀的参数指标就好。确定些两点后,其本方案可以实现。 以上作设计参考。
见例图:
设计用时10分钟,设计了一款用于 LED 驱动器的升压、降压/升压DC/DC 控制器输入电压范围为直流+13V-+17V,输出电压为四路,分别为 +/-17V@0.35A 和 +/-30V@0.35A。中间轨电压分别为30V,17V。电源整体效率为88.7%。功率耗散为:4.2W。优化旋钮因素选择3,在罗列出的4中方案中,选择了一种带有中间轨电压的方案,该方案可更有效平衡电源成本和面积。方案中用到了三种共计四片TI电源芯片,分别为LM3488 LM5005(两片) TPS55340。该方案可根据LED的调光需求在一定范围内调节输出电压。设计仍然有需要改进的地方,功耗较大,效率较低
24VDC/DC开关电源设计
设计用时一小时,为数字化特种电源外设提供24V供电。该电源设计指标为:输入电压:48V,输出电压24V,输出电流3A,环境温度30℃。
考虑到作为控制器硬件系统的一部分,应尽量降低BOM面积和成本,所以在设计的时候优化设计旋钮选择2档位,实现在最低BOM成本的条件下,尽可能减小面积。为了保证控制器供电安全,选择了带有软启动的设计方案。在软件罗列出的方案中选择了效率较高的一种,该方案使用LM5085芯片。
总的来说,软件的可用性,UI等设计的都不错,方案的合理性也较高,为设计多了一种选择。
24VDC/DC开关电源设计
设计用时一小时,为数字化特种电源外设提供24V供电。该电源设计指标为:输入电压:48V,输出电压24V,输出电流3A,环境温度30℃。
考虑到作为控制器硬件系统的一部分,应尽量降低BOM面积和成本,所以在设计的时候优化设计旋钮选择2档位,实现在最低BOM成本的条件下,尽可能减小面积。为了保证控制器供电安全,选择了带有软启动的设计方案。在软件罗列出的方案中选择了效率较高的一种,该方案使用LM5085芯片。
总的来说,软件的可用性,UI等设计的都不错,方案的合理性也较高,为设计多了一种选择。
全电压输入5V3A离线式电源,使用软件设计很快很方便,说点待改进好不足之处吧,如果能够设计成带光耦的隔离方案就更好了,在这变压器的磁芯能够由设计者选择,即设计者能够参与到设计的细节。再者成本的控制这个BOM成本不只是如何算出。总之软件使用起来还是很方便的,比之原先的设计能极大的节省时间。加快产品推出的时间。
DC5V转DC3.3V的降压设计,是一比较常见的电压转换,在控制电路中尤为常见。此设计要考虑的关键几个问题是:面积、成本、效率。比较常见的例如LDO就可以实现但是效率不理想。设计之初,本以为WBENCH为提供LDO的方案,将输入输出参数和工作温度设置好点开始设计后,WBENCH一共提供了200多种方案,但提供的首选方案却是LM3670-BUCK方案。此方案非常简单,总共就4个元件,覆盖面积仅69平方毫米,BOM成本0.48美元,但效率去高达95%,可以说这样的效果已经非常令人满意了。
DC5V转DC3.3V的降压设计,是一比较常见的电压转换。此设计要考虑的关键几个问题是:面积、成本、效率。比较常见的例如LDO就可以实现但是效率不理想。设计之初,本以为WBENCH为提供LDO的方案,将输入输出参数和工作温度设置好点开始设计后,WBENCH一共提供了200多种方案,但提供的首选方案却是LM3670-BUCK方案。此方案非常简单,总共就4个元件,覆盖面积仅69平方毫米,BOM成本0.48美元,但效率去高达95%。输入电压范围选DC4.75-5.25V,是考虑到实际中5V有正负百分之五的误差。
大家都是设计电子系统,比如DCDC,或者升压什么的.
我这次设计的是FPGA的供电问题.
我们使用的是小型集成的EPC2C8
竟然在TI的网站也能看到Altera的数据文档.第二部是配置其他负载.就是外设的哪些.
比如这样设置.
好像图不太大,不过都可以放大.
因为电源会稳定供应,当然要最高效率拉,这个旋钮拉一下,连思考都省了.
另外要说,我在向导时候允许了非TI的器件,所以,可能就数据库更大,寻找时间就更长了.
可惜,还是出了意外.
很强大,调滑块,控制工业成本.
清单还可以到处Excel呢.
也想想找替代,不过也算了,我觉得计算工具不会有什么错.都帮我极限优化了.
导出什么的大家都说了,翻了好多页,基本都说这些.
看看仿真结果.
美中不足的还有,在设计过程经常出错,可能是网路原因,还有设计着找身边的材料十来分钟,再回来就要重新登录了,多怕要重新设计啊.
还有AD格式的导出,根本没有封装,不过也不怕,我看过ti这篇东西,管用.
http://www.deyisupport.com/question_answer/w/faq/455.ultra-librariantialtium-designer.aspx
在PC电源上,经常会有输出DC5V和DC3.3V同时存在,实现的方法有利用变压器的两个绕组分别出DC5V和3.3V或5利用V绕组抽头出来DC3.3V。现在想利用WBENCH软件实现DC5V转3.3V转换降压设计。将设计参数设置OK后,输出电流选1A,点击开始设计,软件提供了多种设计方案。在这里我们选用第一种方案LM10515X,从优化调校器上看,此设计的覆盖面积122平方毫米,BOM成本0.64美元,效率高达91%。从效率来看,此设计的效率肯定会高于利用变压器绕组的方案。仅从效率,成本和覆盖面积这三项来评估,就已经可以实现想要的功能。利用此软件大大缩短了设计时间。
7.1 电源(单电源)设计
7.1.1 进入“WEBENCH® Power Designer”
单击“Power (single supply”进入“WEBENCH® Power Designer”,在所显示的界面中,在图7.1.1所示对话框中,可以选择设计对象:Power,FPGA/μP,Sensors,LED。图7.1.1所示选择的是“Power”。
在“Power”设计对话框中,可以单击 “Power Architect(电源结构)”和“Start Design” 按钮,开始电源电路设计。
图7.1.1 “Power”设计对话框
7.1.2 进入“WEBENCH® Help Information”获得帮助
单击,进入“WEBENCH® Help Information”,可以获得软件的使用等信息。
7.1.3进入单电源设计
单击或者按钮,进入“WEBENCH® Power Architect”,如图7.1.2所示。
图7.1.2 进入“WEBENCH® Power Architect”
选择文字,如“简体中文”,进入单电源设计对话框,如图7.1.3所示。
图7.1.3 单电源设计对话框
单击图标,可以进入所对应的功能选项。
单击图标,可以进入对应的设计选项。
在图7.1.4所示的单电源设计对话框中,可以输入设计的基本参数(输入电压,输出电压,输出电流等),选择相关的设计要求。
图7.1.4 单电源设计对话框
单击按钮,可以获得厂商推荐的设计电路解决方案等信息,如图7.1.5所示。
图7.1.5 厂商推荐的设计电路解决方案等信息
如图7.1.6所示,在“解决方案”中,厂商提供了79个解决方案,下拉图7.1.6右边的滑块,可以选择厂商提供的设计方案。
图7.1.6 厂商提供的解决方案
在所选择的解决方案中,单击按钮,可以获得该设计方案的设计电路和特性、元器件参数等信息,如图7.1.7所示。
图7.1.7 设计方案的信息
单击图7.1.7中所示图标图标或者单击图标,可以获得该设计方案的设计文件,pdf格式。
单击图7.1.7中所示图标选项,可以选择对应功能。
例如,单击图标,可以获得所设计方案的电原理图,如图7.1.8所示。
图7.1.8 所设计方案的电原理图
例如,单击图标,可以获得所设计电路的元器件清单,如图7.1.9所示。
图7.1.9 所设计电路的元器件清单
本设计是想做一个常见的DC/DC降压设计,采用BUCK拓扑,参数为:输入DC12V,输出电压DC5V,输出电流1A,设计软件给出了多种IC方案,最终选择了系统最优推荐,选用了TPS62153此款IC,TPS62153是采用 3x3 mm、16 引脚 QFN 封装的同步降压转换器,工作频率为2.5MHZ,输入电压范围为3-17V,带软启动功能。本设计的BOM成本为1.38美金,效率达92%,覆盖面积为128平方毫米,共6个元器件,采用CCM工作模式。
本设计的参数为:输入参数:12VDC-36VDC,输出参数:输出电压45VDC,输出电流380mA,采用BOOST拓扑。覆盖面积为851平方毫米,整个的BOM成本为2.58美金,设计软件显示效率高达94%。采用LM3488芯片,此电路外围芯片较少,BOOST电感的感量为82uH,MOS耐压采用60V。
心得体会:
遇到问题:刚开始使用操作不熟练,之后通过看教程就学会了。我们学习也一样,要学习别人的经验,变成自己的东西。
此设计为输入电压为10V~21V,输出电压为5V/1.5A,环境温度选取为30摄氏度的单+5V直流稳压输出电路。该稳压电路很适合在实验室或者一些小型的电子产品使用,它具有大电流,低成本,高效率等优点。
LM25011是42V,2A恒定导通时间开关稳压器可调电流限制芯片,输入工作电压范围为6V~42v,最大电流输出为2A,完全满足设计要求。
由于实验室经常要用到+5V直流稳压电源,而且变压器10V~21V容易购置,于是借助WEBENCH设计工具设计一款合用稳压电路,没想到不用多长时间,一
个完整电路就出来了,工具操作简单,功能强大。而且还列出来了一些方案对比选择,最终生成的我的设计/我的项目里还提供了BOM,图表,原理图,仿真,优化
等。太好了。
我来细细说说我的设计 : 基于LM25011(TI)+5V稳压电源
使用设计步骤:
[01]输入+5V稳压电路规格参数,见下图:
[02]选择优化调校,见下图:
[03]通过第二步操作之后我们选择器件型号,这里咱们选择LM25011,系统提供的默认值。见下图:
[04]之后得到我的设计/我的项目整体效果图,见下图;
[05]点击开始设计,得到了我们期待已久的电路图:
[06]工具旁边也给出了该电路的仿真情况,见下图:
[07]电路工作值情况:
最终LM25011+5V稳压电源电路参数如下:
为实验室的电源控制器设计DSP的3.3V供电模块,输入为24V,这里选用LM25005作为控制芯片,LM25005开关稳压器提供所有必要的功能来实现高效能,高电压降压稳压器,其使用最少的外部元件,提高了可靠性,这种易于使用的稳压器包括一个42V,160mΩN沟道MOSFET,2.5安培的输出电流能力。稳压器控制方法是根据利用仿真电流斜坡的电流模式控制。电流模式控制提供固有的线电压前馈,逐周期电流限制和易于环路补偿。使用仿真控制斜坡降低噪音敏感度的脉冲宽度调制电路,允许非常小的占空比必要在高输入电压应用的可靠控制。
设计了几款DC to DC的单路输出电源,想尝试一下利用WEBENCH软件设计LED光源和电源。设计参数设置AC110V-130V输入电压,输入频率60HZ,光通量输出800流明,工作温度30摄氏度。点开始设计后,软件先给出LED灯珠的选型。此设计选择了4颗CREE的灯珠串联,灯珠的Vf为3.078V,电流为0.709A,BOM成本4.31美元。选择好灯珠方案后没电源部分的参数也已确定,接下来开始设计电源部分,电源选择了LM3464方案。整个系统的成本为12.74美元,光效91.64流明每瓦。说实话,这样的价格让人有点无法接受,因为现在市场上针对LED灯已经出现了诸多的应用解决方案,而此设计软件给出的解决方案已经满足不了大多数的需求了。希望TI能在LED这一块让工程师们有更多地选择方案,更好的利用此软件。
输入DC14-22V,输出3.3V1A用LM25010
此设计为输入电压为14V~22V,输出电压为3V/1.5A,环境温度选取为50摄氏度的单+5V直流稳压输出电路。该稳压电路很适合在实验室或者一些小型的电子产品使用,它具有大电流,低成本,高效率等优点。 M25010是42V,2A恒定导通时间开关稳压器可调电流限制芯片,输入工作电压范围为6V~42v,最大电流输出为1A,完全满足设计要求。 Valley current limiting at 1.25A,±2% accurate, 2.5V feedback from -40°C to 125°C,适应的温度范围很广,并且通过这个软件来做设计,电路图是最优化的~~比较好用~!
TPS62152是一款宽输入范围的降压型转换器,支持3~17V输入,最大输出电流到1A,最大的输出电压到6V,还具有PowerGood信号输出和短路保护功能,其3*3的QFN封装尺寸非常小,散热功能好,转换效率能到90%以上。本设计是一参照手册中1.8V/1A的输出进行修改设计,调整输出到3.3V,由于外围器件少,成本低。具体在手持设备中会具有非常好的应用,效率高成本低,如果采用锂电池供电的话,会提高电池的使用时间,又能满足设备内部的总体供电,并且纹波电压较小,有利于降低整个设备的功耗,使设备散热更好。使用WEBNCH给整个设计提供了整体的参考,减小了后期设计的选型困扰。
手里有个多余的5Ah锂电池, 想做个Ipad的充电器, 使用Webench, 几分钟就做好一个方案.
满载效率85%, 元件成本3.6美金. 小贵, 效率高, 体积小, 安全可靠, 整体性价比还好.
详见附件.
本方案是CREE led 700lm 用LM3401ic来做驱动的照明灯具,LM3401是一个降压型DC-DC控制器设计提供一个恒定的电流源,用于驱动高功率 LED串.LM3401采用基于比较器的电压模式滞环控制的设计简单,性能稳定.滞回控制不使用内部振荡器,而是依赖于直接控制开关的输出条件. LM3401控制LED电流通过监控峰值和谷值电压在SNS引脚的可调迟滞窗口内.一个双面滞后窗口是用来优化精度.调节的LED电流通过检测电阻的SNS引脚对地流过. SNS引脚处产生的电压进行比较的200 mV的内部参考.当SNS的电压低于参考电压减去滞后,滞后比较器的输出变为低电平.拉动的栅极驱动器的输出,HG,这将导致在该PFET低和接通的PFET。 输出电流的设定 LED的平均电流是通过一个电阻之间的SNS和GND,显示为R1中的典型应用原理图. SNS电阻所以设计起来不叫简单,实用~~
适配器现在已经成为人们生活中不可或缺的一部分了。现在许许多多的电器都需要使用到适配器,例如现在人手一部的手机。所以适配器的市场占有率也非常高。所以想借助TI的WBENCH软件设计一看简单的适配器。参数设置为:输入电压110-130VAC,输入频率50HZ,输出参数5V2A,工作温度30摄氏度。点击设计开始,系统在运行选方案中。软件给出了4个方案,这个有点少,因为现在市场上针对适配器这一块的解决方案很多。软件系统给出的方案是UCC2870X系列的四种方案。所以此次选择了UCC28702的隔离反激方案。覆盖面积1292平方毫米,效率78%,这些参数只能说明此方案真的很一般,BOM成本由于有变压器在里面,也没能提供一个数值供参考,很是遗憾!
适配器现在已经成为人们生活中不可或缺的一部分了。想设计一款输出12V2A的适配器,本来想针对中国的市电设计,选择输入电压AC176V-AC264V,可是很遗憾,将输入输出参数输进去点开始设计后,系统软件未能提供任何方案,软件还不具备设计次规格参数的设计。于是将参数设置为:输入电压110-130VAC,输入频率50HZ,输出参数12V2A,工作温度30摄氏度。点击设计开始,软件系统给出的方案仍是UCC2870X系列的解决方案。所以此次选择了UCC28700的隔离反激方案。覆盖面积1529平方毫米,效率80%。重要的是软件很详细的给出了诸多参数的曲线变化图,如变压器的峰值电流随输出负载电流变化的曲线图、不同输入电压下,工作频率随输出负载变化的曲线图等,这个对初学者来说有很好的指导作用。
LED灯具是未来的一种重要趋势,目前市场上LED灯具非常火热,也有越来越多的企业和IC解决方案公司进入LED行业,所以市场上关于对LED的光源和驱动电源的解决方案参差不齐。所以想借助TI的此软件看一下对LED的解决方案有。参数设置:AC110-130V输入,频率50HZ,输出500流明,工作温度30摄氏度。总成本BOM12.59美金,光效97.1流明每瓦,冷白颜色灯珠3颗串联。驱动选择LM3444方案,一款带填谷电路的非隔离BUCK方案。这个对初学者来说还是很有参考价值的。
本设计采用国半的LM3444的LED驱动IC进行设计,光源采用OSRAM的3528(采用12串12并的串并连方式),输入电压AC110-130V/60HZ。BOM覆盖的面积只有5266mm^2,;BOM只有169个元件(不含光源的话,只有25个元件),效率86%;BOM的成本66.69美金,扣去OSRAM 144颗光源的61.92美金,驱动部分只有4.77美金的成本。本方案采用BUCK的工作模式,工作频率406KHZ。要是采用国内的3528的光源的话,光源的价格只有3-4美金。
本设计采用国半的LM3407的LED驱动IC进行设计,光源采用CREE的XPE。输入电压DC12V,工作在642KHZ频率的BUCK降压模式,输出320mA/DC3.23V,BOM覆盖的面积只有184mm^2,可以设计成直径15mm的圆板(如果作成双面贴片的话,可以做成更小);BOM只有9个元件,效率77%;BOM的成本2.73美金,扣去XPE光源的1.54美金,驱动部分只有1.19美金的成本。
本设计采用的是国半的LM3429驱动IC,输入电压DC20-32V、输出6*1W(采用的6颗CREE XPE光源,驱动电流320mA)的电动车LED前车灯。BOM覆盖面积796mm^2,BOM成本11.93美金(IC的成本1.22美金,6颗CREE XPE光源的成本9.24美金其他外围元件1.47美金,驱动部分紧2.69美金),BOM只有33个元器件,做到78%的效率。采用的是BUCK-BOOST工作模式,工作频率555KHZ。
本设计采用LM25085高电压非同步降压控制器,这款芯片采用8脚的SOIC或LLP封装,尺寸小,且最大的输入电压到42V,能达到5A的输出电流。无需提供环路补偿,保持开关频率几乎恒定。本设计一个12V电源,最大输出能到5A,以满足一部分便携式设备上使用。本设计的环境温度在30度,可适应大部分的环境。输入最低在14V,效率达到97%左右,覆盖面积738mm2。本设计外围器件少,并且都很方便采购,整体的设计成本子在3.4美元左右,在板上集成非常方便,并且有利于减小设备板块内的空间尺寸
用LM25576MH实现的12V 3A开关电源设计方案
在工业应用中,12V电源使用比较常见,常用于直流电机,继电器等设备的供电。比起市场上购买的开关电源成品,板载设计更加灵活,节省空间。电压输入范围在:24V-32V, 实现一个12V 3A的输出,用TI的WEBBENCH工具实现起来非常容易,它提供了多达59种方案,这里采用了LM25576MH芯片。采取此方案设计的12V 3A开关电源设计方案,BOM成本为2.94美元,与购买成品模块相比,具有价格上的优势。除主IC外,还需14个器件,其中一个较大部件是1210封装的电感器,其余占用板子面积几乎可以忽略。此外,它的总功耗为2.87W,在设计中要考虑散热和EMI问题。
本设计才用的德州仪器的TPS62153驱动芯片,采用的BUCK的工作模式,输入电压DC12V,输出5V/1A。BOM只有6个元器件,覆盖面积紧有127mm^2,成本紧需1.38美金,效率高达91%。tps6215x系列是一个具有高功率密度易于使用的同步降压DC-DC转换器。高达2.5MHz的开关频率可以使用小型电感器并提供快速的瞬态响应以及DCS控制拓扑结构,输出高电压精度高电压。TPS62153采用 3x3 mm、16 引脚 QFN 封装的 1A 同步降压转换器。
本方案采用的国家半导体的LM3464非隔离方案,驱动12颗CREE XPE,驱动电流320mA,效率高达97%。驱动IC的价格3.42美金,贵的离谱。LM3464采用28引脚、散热能力更强的TSSOP封装,特点是可以驱动多达4串LED,每串LED的驱动电流大小一致,偏差极小,而且效率极高。这款控制器搭配N沟道MOSFET及检测电阻,可为每串LED提供大小一直的驱动电流。适用于极宽的输入电压范围,可以利用高达80V的输入电压驱动多颗串联的LED。我这边设计的只有一串的LED,系统推荐的这款驱动IC台大才小用,而且价格也会很高。
本方案采用的是TI的UCC28700的FLYBACKF隔离方式,AC90-265V 的宽电压输入,输出DC24V/1A。本方案采用了PSR架构(PSR架构的线路简单,无光耦,具有CC/CV优点,且成本低,在小瓦数的充电器和LED恒流驱动应用上非常流行;在比较大瓦数电源的应用上,目前PSR IC恒流效果远不及次级反馈控制的好,精度不高,价格也和次级反馈的相差无几,因而没有市场优势),效率79%,不带PFC校正。
本方案采用国家半导体的LM3429,采用的BUCK-BOOST拓扑结构,光源采用3颗CREE 的XPE光源,BOM的成本5.74美金,覆盖面积631mm^2,效率79%,BOM只有29个元器件,工作频率555KHZ。LM3429是多用途高压 LED驱动器控制器,可以配置成降压,升压,升/降压(Flyback)或SEPIC拓扑,输入和输出的工作电压额定值为75V,内部的PWM控制器可调开关频率高达2MHz.同时还集成了精密的基准电压,用于快速PWM调光的逻辑兼容DIM输入,逐个周期的限流和热关断.
本方案采用美国国家半导体的LM25010进行设计,采用BUCK拓扑结构,工作频率800KHZ。输入DC18-32V,输出5V/1A,BOM覆盖面积283mm^2,BOM成本1.59美金,BOM的元器件只有14个。LM25010的特点:6V至42V宽输入电压范围;峰值电流1.25A;开关频率高达1MHZ;内置降压开关;无需环路补偿;超快速的瞬态响应;输出电压可调;精确的 2.5V ±2%反馈参考电压;可调节软启动;过热停机;接近恒定的开关频率。
本方案采用的美国国家半导体的,LM3478,LM3478是一种多用途的低边N沟道MOSFET 控制器的开关稳压器。它是在适当的使用拓扑结构要求,如低边MOSFET,boost,fly-back ,SEPIC等,此外,LM347可以工作在极高的开关频率,以减少整体解决方案尺寸。该LM3478开关频率可以调节在100kHz至1MHz的任何值使用一个外部电阻。电流模式控制亲志愿组织高带宽和瞬态响应,除了逐周期电流限制。输出电流可以亲编程用一个外部电阻。已建成的LM3478,如热关断功能,短路保护,过电压保护,电源等。节能关断模式可将总电源电流5μA,并允许电源排序。内部软启动限制启动时的浪涌电流。该方案的输入为DC3-5V,输出DC12V/1A,BOM覆盖面积807mm^2,BOM成本5.28美金,81%,采用的BOOST升压拓扑架构。
近日做一个设计需要一个5V升压到20V的电源,而我的系统供电是12V的些蓄电池。所以只能用DC-DC升压电路,还要带使能端控制的,所以选择了LM2731这款片子!
于是用WEBENCH开始了我的设计:
输入电压为4.5—5.5V,输出电压为20V
输入相关参数后,点击OPEN DESIGN后进入下面的界面:
上面的电路图就是理论上的电路,其中外围期间的参数也都有参考值:
接下来就是外围器件的选型参数:
接下来就是效率和开关周期等曲线图,通过这些可以深入了解期间的工作状态,以及和其他电路的融合:
最后就是 电源损耗、温度和频率、封装和效率等曲线:
本来按照这些步骤就可以做得很好,可是我实际测试发现外围器件的参数设置并不是很合理,经过一些调整之后
才得到好的输出电压值,输出纹波大为减小,而且他的分压电阻值给的也有问题。所以综合来看,这款设计软件
只给 给出一些相关参考,具体设计还要根据电路前后连接和设计人员的相关经验进行调整。