WEBENCH為電源工程師解脫繁瑣工作

【導(dǎo)讀】為了幫助工程師更好的設(shè)計(jì)方案選擇IC，很多半導(dǎo)體公司都有自己的在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具，對(duì)這類(lèi)工具，我的印象一直停留在只是適合初級(jí)工程師、只是適合簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用設(shè)計(jì)無(wú)能等概念上。但近日對(duì)WEBENCH的使用，完全顛覆了我這一印象。

摘要：  為了幫助工程師更好的設(shè)計(jì)方案選擇IC，很多半導(dǎo)體公司都有自己的在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具，對(duì)這類(lèi)工具，我的印象一直停留在只是適合初級(jí)工程師、只是適合簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用設(shè)計(jì)無(wú)能等概念上。但近日對(duì)WEBENCH的使用，完全顛覆了我這一印象。

關(guān)鍵字：  處理器，電源設(shè)計(jì)，WEBENCH

為了幫助工程師更好的設(shè)計(jì)方案選擇IC，很多半導(dǎo)體公司都有自己的在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具，對(duì)這類(lèi)工具，我的印象一直停留在只是適合初級(jí)工程師、只是適合簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)、對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用設(shè)計(jì)無(wú)能等概念上。但近日對(duì)WEBENCH的使用，完全顛覆了我這一印象。

WEBENCH之前是國(guó)半的一款在線(xiàn)設(shè)計(jì)工具，自從兩年前國(guó)半被收購(gòu)后，TI為該工具增加了更多TI的IC，而且進(jìn)一步拓展了其功能，不僅在器件上有更寬泛的選擇，而且可以仿真、可以直接將工程師的設(shè)計(jì)導(dǎo)入CAD開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

“自從收購(gòu)后，我們?yōu)樵撈脚_(tái)加入了超過(guò)250款TI的器件，而且這個(gè)數(shù)量還在不斷增多?！?TI公司W(wǎng)EBENCH設(shè)計(jì)中心總監(jiān)Jeff Perry表示，“過(guò)去一年使用WEBENCH的人數(shù)翻倍，亞洲要高于美國(guó)，現(xiàn)在每個(gè)月使用該軟件的注冊(cè)用戶(hù)達(dá)數(shù)十萬(wàn)人。”

在設(shè)計(jì)之初，工程師可以自己定義輸入輸出，還可以加入多負(fù)載;對(duì)于FPGA與處理器的供電，根據(jù)其關(guān)鍵需求、負(fù)載分組以及排序進(jìn)行了預(yù)配置，提供多個(gè)器件列表供選擇。

接下來(lái)可以根據(jù)自己的需要，優(yōu)化管腳尺寸和效率，進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。然后就可以生成原理圖，進(jìn)行電氣分析熱分析等。最后，通過(guò)Schematic Export功能直接導(dǎo)入CAD工具。

“WEBENCH可以在線(xiàn)仿真，SWITHERPRO是沒(méi)有的。”P(pán)erry表示。

從設(shè)計(jì)到原型，WEBENCH輕松實(shí)現(xiàn)

以Buck Switcher為例，該工具可以覆蓋的輸出電流高達(dá)60A，輸出電壓低至0.5V;最大輸入電壓100V，最小輸入電壓為1V。

 

“環(huán)境溫度對(duì)于電源設(shè)計(jì)是非常重要的。”P(pán)erry表示，“而在WEBENCH中還可以選擇你所需要的溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)?！贝送猓摴ぞ哌€可以做熱仿真，這樣可以預(yù)先識(shí)別結(jié)到環(huán)境溫度對(duì)器件的影響，也可以幫助改變銅箔厚度、氣流、環(huán)境溫度以及電壓電流等，顯示出電路板上的色溫圖并進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。[#page#]

設(shè)計(jì)人員在驅(qū)動(dòng)多負(fù)載時(shí)，不但可自定義輸出電壓與負(fù)載電流，而且還可選擇其它可選選項(xiàng)還包括波紋濾波器、低壓降穩(wěn)壓器 (LDO)、外部同步或獨(dú)立電源等。

WEBENCH完勝傳統(tǒng)參考設(shè)計(jì)

“目前使用該設(shè)計(jì)軟件的是工業(yè)和消費(fèi)電子的工程師居多。工程師可以自行定制設(shè)計(jì)，定制輸出細(xì)節(jié)?！盤(pán)erry表示。這么看來(lái)平日datasheet里給出的傳統(tǒng)參考設(shè)計(jì)弱爆了，WEBENCH就相當(dāng)于是把數(shù)千上萬(wàn)個(gè)參考設(shè)計(jì)整合在了一起。

通過(guò)下圖那個(gè)旋鈕一樣的按鍵，可以輕松在尺寸、效率、BOM成本之間做出平衡，選擇最貼合自己應(yīng)用的設(shè)計(jì)。下圖是一個(gè)設(shè)計(jì)案例，可以輕松的看到缺省設(shè)計(jì)、最小尺寸、最高效率幾種不同選擇的方案推薦。

此外，WEBENCH有專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)來(lái)針對(duì)FPGA/微處理器的電源，設(shè)計(jì)人員在為這類(lèi)處理器時(shí)，多重電壓級(jí)需滿(mǎn)足精準(zhǔn)的電壓、電流、 紋波、噪聲濾波、同步、軟啟動(dòng)和電源分隔等要求。目前該工具支持來(lái)自 7 家供應(yīng)商的 268 款處理器和 190 款 FPGA，讓設(shè)計(jì)師可以根據(jù)供電要求迅速對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。

在篩選電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)遵循FPGA廠(chǎng)商提供的產(chǎn)品規(guī)格里的所有要求，從而保證工程師所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)完全符合FPGA的特定供電要求。

目前在中國(guó)各類(lèi)嵌入式系統(tǒng)中，ARM處理器的使用非常廣泛，尤其是便攜系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)電源時(shí)，工程師必須要符合ARM在供電電源上的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，而使用WEBENCH可以幫助電源工程師無(wú)需為其設(shè)計(jì)是否符合規(guī)定而擔(dān)心，從而節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間?！?/P>

該工具支持各種不同電源拓?fù)?，包括降壓、升壓、升降壓、SEPIC、反相、反激以及 LDO 等?！叭绻O(shè)計(jì)的外部元件不合適，比如電感電容等，可以直接更換，但是拓?fù)潆娐凡豢梢愿??！盤(pán)erry表示，“如果有這方面需求可以使用TINA，該工具還支持你加入新的元件。”

原理圖直接導(dǎo)入CAD工具

以前工程師在創(chuàng)建好原理圖時(shí)，需要手動(dòng)把原理圖輸入到CAD工具中?，F(xiàn)在通過(guò)和EDA公司的合作，設(shè)計(jì)者在輕松使用WEBENCH設(shè)計(jì)好自己的產(chǎn)品后，可以進(jìn)一步通過(guò)WEBENCH Schematic Export將原理圖導(dǎo)入五種流行的CAD格式，(這五種格式包括Cadence的OrCAD Capture CIS、Mentor Graphics的DxDesigner、Altium的 Altium Designer和P-CAD、以及DesignSpark)。

該工具提供超過(guò) 30，000 種組件的原理圖符號(hào)支持。對(duì)工程師來(lái)說(shuō)，這種直接導(dǎo)入不僅節(jié)省了時(shí)間，也無(wú)需擔(dān)心該過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。