現(xiàn)代電子系統(tǒng)的復(fù)雜度越來越高。系統(tǒng)板上可能有大量供電軌和電源解決方案,為許多不同的負(fù)載供電。選擇或設(shè)計(jì)每個電源之前,系統(tǒng)硬件工程師首先需要了解系統(tǒng)功率需求,然后相應(yīng)地設(shè)計(jì)系統(tǒng)電源樹以優(yōu)化電源管理系統(tǒng)的效率、尺寸和成本。由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,有時系統(tǒng)級電源優(yōu)化并非易事。直觀的系統(tǒng)級設(shè)計(jì)工具可滿足這一需求。
LTpowerPlanner程序是系統(tǒng)級電源樹設(shè)計(jì)工具,可幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員規(guī)劃、設(shè)計(jì)和優(yōu)化電源管理系統(tǒng)。它提供直觀的圖形用戶界面(GUI),可大大簡化系統(tǒng)級設(shè)計(jì)任務(wù)。
LTpowerPlanner 工具可幫助用戶:
繪制"電源樹"類型的系統(tǒng)框圖
計(jì)算 估算系統(tǒng)總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和電路板尺寸
比較不同的電源架構(gòu)以進(jìn)行系統(tǒng)級優(yōu)化
與 LTpowerCAD電源設(shè)計(jì)工具和 LTspice電路仿真工具接口
直觀地記錄并呈現(xiàn)系統(tǒng)解決方案
LTpowerPlanner設(shè)計(jì)工具是LTpowerCAD設(shè)計(jì)工具程序的一部分。要打開LTpowerPlanner工具,用戶可以點(diǎn)擊LTpowerCAD主頁上的"系統(tǒng)設(shè)計(jì)"圖標(biāo),如圖1所示。
開始使用LTpowerPlanner設(shè)計(jì)工具時,可以遵循以下三個基本步驟。
第1步繪制系統(tǒng)電源樹
圖1.點(diǎn)擊"System Design"圖標(biāo)打開LTpowerPlanner工具
圖2顯示了一個使用LTpowerPlanner工具繪制簡單系統(tǒng)電源樹的例子。電源樹中有三類關(guān)鍵器件:輸入電源、電源轉(zhuǎn)換器和負(fù)載器件。電源器件僅有輸出端子,而負(fù)載器件僅有輸入端子。每個轉(zhuǎn)換器器件的左側(cè)端子是電源輸入端子,而右側(cè)端子是電源輸出端子。轉(zhuǎn)換器可以有多個輸出軌,代表多通道電源。類似地,負(fù)載器件可以有多個輸入軌端子。
用戶可以先布置這些器件,然后從左到右將器件與電源線連接,這是默認(rèn)的電流 功率流向。
第2步更新元件參數(shù)
用戶可以雙擊每個器件,在其"屬性"窗口中更新關(guān)鍵電源參數(shù),例如輸入電壓范圍、輸出電壓、最大負(fù)載電流等。用戶還可以輸入每個電源轉(zhuǎn)換器的預(yù)期效率和估計(jì)大小以用于系統(tǒng)計(jì)算。
圖2.繪制系統(tǒng)電源樹
第3步運(yùn)行系統(tǒng)計(jì)算
用戶完成電源樹并更新所有關(guān)鍵參數(shù)后,便可運(yùn)行系統(tǒng)計(jì)算。根據(jù)輸入的每個器件的參數(shù),程序?qū)⒂?jì)算并在屏幕的"總結(jié)報告"中顯示以下值:系統(tǒng)總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和轉(zhuǎn)換器PC板面積之和。如圖4所示,每個器件端子還會顯示其輸入或輸出電壓和電流。每個轉(zhuǎn)換器的效率和功率損耗顯示在轉(zhuǎn)換器下方。同時還會顯示每個負(fù)載和電源的功率水平。此GUI界面向系統(tǒng)工程師提供了非常直觀的展示,其中包含系統(tǒng)電源樹的大量詳細(xì)信息。
圖3.更新關(guān)鍵轉(zhuǎn)換器參數(shù)
LTpowerPlanner工具可用于比較不同電源架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)系統(tǒng)解決方案。圖5顯示了一個比較兩個略微不同的電源樹方案A和B的簡單示例。對于此例,LTpowerPlanner工具表明,從方案A到方案B的細(xì)小架構(gòu)調(diào)整可以快速提高系 統(tǒng)效率。
圖4.運(yùn)行系統(tǒng)計(jì)算
LTpowerPlanner工具可用于繪制更為復(fù)雜的系統(tǒng)。圖6給出了一個示例。此例顯示了多個輸出電源轉(zhuǎn)換器和多個輸入負(fù)載。具有相同電壓的多個輸出端子 也可以并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)均流。還有阻性元件可用來代表電壓降和功率損耗。
圖5.比較兩種電源系統(tǒng)架構(gòu)(A和B)
雖然LTpowerPlanner程序是一個通用系統(tǒng)工具,但它允許用戶將電源轉(zhuǎn)換器鏈接到LTpowerCAD電源設(shè)計(jì)工具和LTspice電路仿真工具生成的現(xiàn)有設(shè)計(jì)和仿真文件。為此,用戶需要在轉(zhuǎn)換器的"Properties"窗口中將轉(zhuǎn)換器鏈接到其PC磁盤上的特定文件。鏈接建立之后,用戶可以通過點(diǎn)擊LTpowerPlanner轉(zhuǎn)換器上的相應(yīng)圖標(biāo)來直接打開鏈接的LTpowerCAD設(shè)計(jì)文件或LTspice仿真文件。此特性提供了一種方便且系統(tǒng)化的方式來組織電源管理系統(tǒng)的所有設(shè)計(jì)文件。
圖6.FPGA電源樹示例
總之,LTpowerPlanner設(shè)計(jì)工具可以幫助系統(tǒng)工程師以高效和直觀的方式設(shè)計(jì)和優(yōu)化電源管理系統(tǒng)。該工具根據(jù)用戶輸入來計(jì)算系統(tǒng)的總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和物理尺寸。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以使用此工具繪制、設(shè)計(jì)、比較和優(yōu)化電源系統(tǒng)樹。該工具還提供了一種好用且簡便的方法來記錄和呈現(xiàn)系統(tǒng)電源架構(gòu)。
文章出處:【微信公眾號:亞德諾半導(dǎo)體】
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原文標(biāo)題:想玩轉(zhuǎn)LTpowerPlanner,記得遵循這3個基本步驟哦~
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