LTpowerCAD II : Un outil de conception pour les régulateurs de commutation

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Bonjour, je m'appelle Sam Young, et je suis ingénieur applications pour les produits d'alimentation chez Analog Devices' Power by Linear. Aujourd'hui, j'aimerais vous présenter le programme LTpowerCAD, un outil puissant pour vous aider à concevoir des circuits d'application avec les produits régulateurs DC-DC micromodule et monolithiques de Analog Devices' Power by Linear.

Concevoir des alimentations à découpage peut souvent être difficile et chronophage, en particulier pour un ingénieur moins expérimenté. Mais même pour un ingénieur expérimenté, un processus long d'ajustement des valeurs des composants et de répétition des calculs est à prévoir. De plus, même avec les spécifications et directives disponibles dans la fiche technique, des aspects tels qu'une compensation de boucle appropriée et une performance transitoire faible ne sont généralement pas faciles à estimer.

L'outil de conception LTpowerCAD simplifie cette tâche pour vous. Il vous fournit des estimations de performances clés dont vous avez besoin pour optimiser votre conception. Cet outil puissant vous guide tout au long du processus de conception, de l'étage de puissance à l'optimisation de la boucle de rétroaction, afin de réduire votre temps et vos efforts de conception.

LTpowerCAD est un programme basé sur Microsoft Excel avec une interface schématique conviviale. Vous pouvez le télécharger gratuitement sur le site de Analog Devices' Power by Linear à l'adresse www.analog.com. Il vous aide à sélectionner les produits LTC appropriés pour vos besoins d'application, fournit des recommandations de valeurs de composants de l'étage de puissance avec des avertissements sur les paramètres et des calculs de performance adaptés à vos exigences de fournisseur.

Des estimations de gain de boucle vérifiées sur banc et de performances transitoires faibles sont également fournies pour compléter votre conception. Et à la fin, le circuit d'application peut être exploité pour une simulation en temps réel en utilisant le simulateur LTspice de Analog Devices' Power by Linear.

De plus, l'outil propose de nombreuses fonctionnalités de référence de conception, notamment une bibliothèque intégrée de composants d'alimentation, des références de mise en page et un résumé de conception détaillant le coût total, la taille de la solution et une analyse des contraintes de votre conception finale. Passons à un exemple rapide pour découvrir le flux de conception du LTpowerCAD Tool et certaines des principales fonctionnalités offertes par cet outil puissant. Dans cet exemple, nous avons besoin d'une alimentation pour prendre en charge une tension de sortie de 1,5 volts à 10 ampères à partir d'une entrée nominale de 12 volts.

Pour cette application populaire, nous constatons qu'il y a de nombreuses pièces parmi lesquelles choisir. Choisissons une pièce de type contrôleur et optons pour le régulateur abaisseur LTC3851A. Tous les paramètres souhaités que nous avons saisis sont automatiquement intégrés dans notre conception. Ces valeurs restent ajustables en réécrivant les valeurs dans les cellules bleues.

Les cellules jaunes contiennent des références dans les valeurs calculées spécifiques à la pièce. LTpowerCAD est organisé avec une interface schématique conviviale. Les cellules jaunes contiennent des valeurs calculées en fonction de nos sélections de paramètres et de composants. Les cellules bleues vous permettent d'ajuster vos sélections de composants. Dans cet exemple, l'outil de conception a déjà calculé votre courant RMS d'entrée, le courant d'ondulation de l'inductance, la tension d'ondulation de sortie, la résistance de réglage de la tension de rétroaction, etc.

Si une valeur indésirable est saisie, des avertissements rouges apparaissent pour indiquer des alertes sur des valeurs de composants incorrectes. Cela vous permet de déterminer si celles-ci répondent aux exigences de votre application et aux spécifications des composants externes que vous envisagez d'utiliser. Par exemple, si vos exigences en matière d'ondulation de tension de sortie ne sont pas encore satisfaites, vous pouvez modifier vos paramètres de conception de manière appropriée à tout moment.

Pour référence ultérieure, cliquez sur Voir l'exemple de disposition pour voir une disposition recommandée de la section d'alimentation pour la couche supérieure de votre PCB. Dans l'onglet Estimation et répartition des pertes, le programme estime l'efficacité et la répartition des pertes pour les différentes sources de perte de votre conception.

Chaque bibliothèque de composants comprend une large gamme de composants intégrés. La bibliothèque est mise à jour pour permettre à l'utilisateur d'ajouter ses propres composants. Des liens sont également disponibles dans la bibliothèque pour visiter les pages de recherche de pièces ou d'informations des fournisseurs de composants populaires. L'onglet d'estimation des pertes comprend des courbes d'efficacité et de pertes de puissance en fonction du courant de charge ainsi qu'un graphique montrant une répartition des différentes pertes dans le système.

LTpowerCAD estime également votre gain de boucle pour aider à déterminer les performances de la boucle et des transitoires de charge.

Les conditions de fonctionnement et les valeurs des composants de compensation sont ajustables avec des résultats en temps réel, vous permettant d'affiner votre conception. En plus du tracé du gain de boucle, une sélection de tracés de fréquence et d'impédance est également disponible pour visualiser la contribution des différentes étapes de la boucle.

Lorsque vous êtes satisfait de votre conception initiale, vous pouvez examiner son fonctionnement plus en détail en exportant pour exécuter une simulation en temps réel du circuit dans LTspice. Bien sûr, la vérification sur banc est indispensable pour prendre en compte tous les facteurs de votre conception. Comme nous l'avons vu, LTpowerCAD est un outil convivial et puissant pour créer un bon point de départ sur lequel baser votre conception.

Il vous permet de gagner du temps et des efforts lors des premières étapes pour compléter votre application avec les régulateurs DC-DC micromodulaires et monolithiques Power by Linear d'Analog Devices. LTpowerCAD est un téléchargement gratuit disponible sur notre site Web.