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电源仿真软件的介绍
电源仿真软件的介绍
1案例背景
•项目名称XXXXX
•硬件平台XXXXX
•软件平台XXXXX
在协助查找和解决一些关电源方面的问题时发现,许多问题其实都可以通过仿真
软件复现并找到问题所在;一些设计上的不当如果借助相应的仿真软件也能够避免,尤
其是瞬态响应这种在实际测量中很难发现的指标。因此,从该角度来说,仿真软件对芯
片级的关电源设计来说是至关重要的。
基于此背景,决定对电源仿真软件做一个介绍,由于使用的关电源芯片大多是口
和linear公司的,故该案例仅对这两个公司的5款仿真软件作介绍,这5款软件分别为:
Linear公司:I.TpowprCAD,LTspiCP;
T1公司:SwitherPro,SWIFTDesigner,TINAo
2基础铺垫
2.1用仿真软件仿什么?
在前面说到,电源仿真软件对芯片级的电源设计来说至关重要,为什么这么说呢?
首先来看下在芯片级的关电源设计中可设计或(者说可能导致问题)的指标和组件有
些什么:
•Enale,缓启动等控制信号一一按照芯片手册的定义设置即可;
・关频率一一通过使用的电感、输出电容以及预期的电感纹波电流和输出纹波电
压设计;
・电感一一可通过输入输出电压、关频率以及预期的纹波电流等计算设计;
・输入输出电容一一可通过输入输出电压、关频率、纹波电流以及预期的纹波电
压等计算设计;
•环路设计指标:剪切频率、相位裕量、增益裕量一一下面将一一给出这兀个指标
的定义、意义和经验值:
>剪切频率:
■定义:有的文档上叫穿越频率,是指环路增益为OdB时对应的频率;
2
■意义:剪切频率越高,响应速度越快,但更容易引起环路不稳定或振荡;
剪切频率过低则环路瞬态响应不够,可能导致输出电压异常;
■经验值:通常剪切频率设计为关频率的1/10~20;瞬态响应不足的系
统往往其剪切频率低于lOKHz,此时环路处于过度补偿的状态;
>瞬态响应:主要表征因负载变化而引起的输出电压变化,瞬态响应越差,则
相同负载变化引起的输出电压变化越大;
>相位/增益裕量:
■定义:相位峪量——当环路增益为0时,对应的信号相位与360。的差值,
如下波特图所示的系统,其相位裕量为80.23。;
增益峪量一一当信号相位为。时,对应的负增益量,如下波特图所
示的系统,其增益裕量大约为-:6dB;
=
Actualvoltageloopbandwdth,[f_actuJ13.40kHz
c
=