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SWIFTTMDesigner电源设计程序(下)
SWIFTTMDesigner :Program for Power Supply Design
■德州仪器公司 Philip Rogers,John Bishop 王剑


编辑或清除数据库中的元件


要编辑或清除数据库中的一个元件,打开想要修改的元件选择窗体,下拉到要修改的元件,点击条目左边的灰色选择按钮并点击编辑电容菜单或清除电容菜单。完成修改后,点击窗体下面的"更新"按钮来更新数据库,或点击"取消"按钮放弃这些修改。


对数据库排序


点击输入电容、输出电容和输出电感窗体的排序菜单,可以对相应的数据库进行排序。排序窗体将打开并显示可用的字段。任何一个字段都可以用来排序,选定的字段显示在元件选择窗体的左下角。另一个排序的方式是点击在元件选择窗体的数据库表单的表头。打开之后,将按值对每一个元件排序,并在元件表单中显示所有的元件,而不仅仅是将在当前设计中使用的元件。


分析表


点击工具条上的"分析"按钮可以打开分析表。分析表显示该设计的给定参数值和设计中的计算参数值。当使用外部补偿时,输出电压将用电阻值的1%进行计算。如果工作频率不是默认值之一,实际的标称频率将在计算值中显示出来。

纹波电压、效率和频率响应的计算结果基于满负载和标称输入电压进行显示。将滑动棒移到所希望的负载百分比可以得到在任何负载值时的效率。任何在分析窗体中的超出指标的条件都用红色粗体凸显,同时在输入窗口中?quot;Err"指示灯也将闪动。这个窗体包含多个帮助按钮,每一个上边都有一个问号。可以点击这些按钮来获得进一步的信息。


应用日志文件


在每次程序启动时都将生成一个应用日志文件(applog.txt)。这个文件记录在上次运行时所使用的步骤和子例程,并纪录所有的过程变量和取值。在程序出错时,这个纪录可以对在发生错误时运行的过程定位。


材料清单


材料清单显示了在设计中使用的所有元件的完整列表,是通过元件数据库中所包含的元件信息生成的。所以在增加或编辑数据库时应提供全部信息。


波特图


环路响应波特图显示当前设计的闭环带宽和相位余度。总的来说,增益响应曲线在穿过0dB时通常应以20dB/十倍频程的速率下降,这时频率应小于开关频率的20%。相位再生频率尺寸至少达到+30 。更大的带宽表明更快的瞬态响应,更大的相位余度表明在瞬变过程中的过冲反应更少。在绘图区上方的选项按钮允许你察看最坏条件下的波特图。当你打印这个窗体时,使用选项按钮可以控制所打印出的曲线。

程序增加了一个标注功能。你可以使用它扫描这个曲线图并核查在任一点的增益和相位。要使用这个功能,可点击命令按钮左下方?quot;标注器开"命令按钮。这时标注器开启并出现在曲线图的左边。点击在图的左右边线之间的任何一点可以把标注器移到这个位置。频率、增益和相位在窗口下部的状态条中显示。这个标注器可以用来寻找超出了图形显示范围的曲线的大小值。点击相同的命令按钮可以关闭标注器。

通过使用在曲线右下方的"特性参数"按钮,用户可以对不同参数的电感和电容得到最坏情况的频率响应。这个功能可以显示在给定的条件下的环路特性(s极点、零点、增益等),但只对外部补偿的元件有效。点击"重新计算"按钮将会更新波特图窗体。注意,这个窗体不改变设计参数,当这个窗体关闭之后,所有的参数将恢复成设定值。


效率图


程序绘出在整个负载范围内的效率,并按百分比显示出来(图2)。通过点击在效率图窗体右下方的"电流/百分比"按钮,X轴可以按整个负载的百分比或绝对电流值显示。效率计算使用数据库中的元件参数和标称输入电压条件得到。两种视图所显示的都是最坏情况的效率。在正常条件下,实际效率会更高一些估计PCB的计算,给出的是当前设计的一个相对尺寸。通过点击在面积对话框下的单位按钮,你可以以平方米尔(千分之一英寸)或平方毫米显示这个数量。这个计算是基于实际的元件面积(加上5米尔的四周余量)和电路板连线所要求的固定系数(1.875倍的元件总面积)得到的,是最小面积。这个方法显示了可以实现的最小设计,但可能不满足你的布局规则或参数规则。功率的要求也可能要求控制器和/或电感占有更大的面积。


保存一个新的设计


通过点击菜单条上的文件>>保存设计按钮或点击工具条上的"存盘"按钮可以保存任何一个设计以备将来参考或使用。文件的默认扩展名为.pdr(电源设计纪录)。注意,实际的设计结果是使用当前数据库的元件保存的。如数据库不同于所保存的设计的数据库,再次设计(点击"GO"按钮)可能会给出不同的结果。如果有必要,应把当前数据库的副本同设计文件保存在一起。


载入以前的设计


以前保存的设计可以通过点击菜单条上的文件>>打开设计或点击工具条上的"载入文件"按钮重新载入。"打开电源文件"对话窗口将打开并提示你文件的位置和文件名。文件将载入所保存设计的所有设计参数和元件。


强行修改设计参数


选择输出滤波器元件时,可选择在当前设计中无法工作的元件。程序允许这样做,但将通过一个信息框提醒你:不满足任何一个设计参数要求。这通常表明频率响应或纹波电压已超出了容许范围。对于给定的应用,你应核查这些指标是否满足要求。当任何一个参数超出了容许范围之后,输入窗口上的"Err"指示灯将会闪动。超限参数将在分析或"应力"分析窗体中用红色变亮。


恢复默认的输入参数


点击在工具条上的"恢复默认值"按钮可以恢复默认的输入参数。默认值在每次程序开始时重新装载。


选择不同的控制器


控制器选择框显示在原理图中绘制的控制器标记的上方。设计完成后,可把控制器改成在选择框中列出的任何控制器。依赖参数选择,该框将包含可用于该设计的1、2、4、5个控制器。

以"10"结尾的元件号表示外部补偿控制器(要求外部分压电阻和补偿元件)。外部补偿控制器需要更多的元件,但可以提供非标准的输出电压和完成满足特殊要求的输出频响。

内部补偿控制器需较少的外部元件但受到预设输出电压的限制,提供特定输出频率响应的能力也受到限制。

这两个类型的控制器都有3A和6A的款式。对于高效要求(比如电池供电的应用),在较小电流设计中应选择6A产品。


选择不同的输入电容


输入电容选择窗体打开后,输入电容数据库将按值排序并在表单中显示所有的电容,而不仅仅显示在当前设计中使用的电容。当前选定的电容显示在窗体顶部的文本框中,而用来选定这个电容的设计参数显示在当前选定电容右边的框中。要选择显示在表单中的一个电容,点击在希望选择的电容左边的灰色选择按钮,然后点?quot;选择新电容"按钮。程序将显示使用选定的电容来满足所有设计参数所需要的电容数目,并将询问希望并行使用的输入电容数目(因而允许你使用多个更小的电容)。如果这些电容满足设计要求,窗体将自动关闭并更新设计方案。如果希望的电容不在数据库中,可以按前述方法加入。选择输出电容与输出电感的操作类同。


"应力"分析图表


"应力"分析窗口显示了在最坏情况下当前设计对主要元件在电压、电流和功率方面所施加的应力,可用于对选定的元件核实安全和质量标准。任何超标条件在"应力"分析窗口中用红色粗体显示,在输入窗口中?quot;Err"指示灯也将闪动。注意:该窗口中的所有指标均为最大额定值,没有加入安全系数。

         
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