LTpowerCAD II: Uno strumento di progettazione per regolatori switching

**Testo Trascritto**

Ciao, mi chiamo Sam Young e sono un Applications Engineer per i prodotti di alimentazione presso "Power by Linear" di Analog Devices. Oggi vorrei presentarti il programma di progettazione LTpowerCAD, uno strumento potente per aiutarti a progettare circuiti applicativi utilizzando i prodotti per regolatori DC-DC micromoduli e monolitici di Power by Linear di Analog Devices.

La progettazione di alimentatori switching può spesso essere impegnativa e richiedere molto tempo, soprattutto per un ingegnere meno esperto. Tuttavia, anche per un ingegnere esperto, è previsto un processo intensivo di regolazione dei valori dei componenti e di reiterazione dei calcoli. Inoltre, anche con le specifiche e le linee guida disponibili nel datasheet, aspetti come la corretta compensazione del loop e le prestazioni in transitorio generalmente non sono semplici da stimare.

Lo strumento di progettazione LTpowerCAD semplifica questo compito per te. Ti fornisce stime sulle prestazioni chiave di cui hai bisogno per ottimizzare il tuo progetto. Questo potente strumento ti guida attraverso l'intero processo di progettazione, dalla fase di potenza all'ottimizzazione del loop di feedback, per ridurre il tempo e lo sforzo richiesti per il tuo progetto.

LTpowerCAD è un programma basato su Microsoft Excel con un'interfaccia schematica intuitiva. Puoi scaricarlo gratuitamente dal sito web Power by Linear di Analog Devices all'indirizzo www.analog.com. Ti aiuta a selezionare i prodotti LTC adatti alle tue esigenze applicative, fornendo raccomandazioni sui valori dei componenti della sezione di potenza insieme ad avvisi sui parametri e calcoli di prestazioni personalizzati in base ai requisiti del tuo fornitore.

Le stime delle prestazioni di guadagno in loop e delle prestazioni transitorie, verificate sul banco, sono inoltre fornite per completare il tuo progetto. Infine, il circuito applicativo può essere sfruttato per la simulazione in tempo reale utilizzando il simulatore LTspice di Analog Devices Power by Linear.

Inoltre, lo strumento offre numerose funzionalità di riferimento per la progettazione, tra cui una libreria di componenti di alimentazione integrata, riferimenti per il layout e un riepilogo della progettazione che dettaglia il costo totale, le dimensioni della soluzione e un'analisi delle sollecitazioni del progetto finale. Esaminiamo rapidamente un esempio per vedere il flusso di progettazione dell'LTpowerCAD Tool e alcune delle principali funzionalità che questo potente strumento offre. In questo esempio, abbiamo bisogno di un'alimentazione che supporti una tensione di uscita di 1,5 volt a 10 ampere da un ingresso nominale di 12 volt.

Per questa applicazione popolare, vediamo che ci sono parecchi componenti tra cui scegliere. Scegliamo un componente di tipo controller e optiamo per il regolatore buck LTC3851A. Tutti i parametri desiderati che abbiamo inserito vengono automaticamente integrati nel nostro progetto. Questi valori sono comunque modificabili riscrivendo i valori nelle celle blu.

Le celle gialle contengono riferimenti nei valori calcolati specifici per il componente. LTpowerCAD è organizzato con un'interfaccia schematica intuitiva. Le celle gialle contengono valori calcolati basati sui nostri parametri e sulla selezione dei componenti. Le celle blu ti consentono di regolare la selezione dei componenti. In questo esempio, lo strumento di progettazione ha già calcolato la corrente RMS di ingresso, la corrente di ripple sull'induttore, la tensione di ripple in uscita, il resistore di impostazione della tensione di feedback, eccetera.

Se viene inserito un valore non desiderato, appaiono avvisi rossi per indicare avvertimenti relativi a valori impropri dei componenti. In questo modo è possibile determinare se questi soddisfano i requisiti della tua applicazione e le specifiche di eventuali componenti esterni che intendi utilizzare. Ad esempio, se i requisiti relativi all'ondulazione della tensione di uscita non sono ancora soddisfatti, puoi modificare i parametri di progettazione in modo adeguato in qualsiasi momento.

Per un futuro riferimento, fai clic su "visualizza esempio di layout" per vedere un layout consigliato della sezione di alimentazione per lo strato superiore del tuo PCB. Nella scheda "Stima delle perdite e suddivisione", il programma stima l'efficienza e la suddivisione delle perdite per le varie fonti di perdita del tuo progetto.

Ogni libreria di componenti include un'ampia gamma di componenti integrati. La libreria è aggiornabile affinché l'utente possa aggiungere i propri componenti. Sono inoltre disponibili collegamenti nella libreria per visitare le pagine di ricerca dei componenti o di informazioni dei principali fornitori di componenti. La scheda di stima delle perdite include curve di efficienza e perdite di potenza rispetto alla corrente di carico, oltre a un grafico che mostra la suddivisione delle varie perdite nel sistema.

LTpowerCAD stima anche il guadagno dell'anello per aiutare a determinare le prestazioni dell'anello e dei transitori di carico.

Le condizioni operative e i valori dei componenti di compensazione sono regolabili con risultati in tempo reale, permettendoti di perfezionare il tuo design. Oltre al grafico del guadagno di anello, è disponibile una selezione di grafici di frequenza e impedenza per vedere il contributo delle diverse fasi dell'anello.

Quando sei soddisfatto del tuo progetto iniziale, puoi analizzare il suo funzionamento in maggiore dettaglio esportandolo per eseguire una simulazione in tempo reale del circuito in LTspice. Naturalmente, la verifica sul banco è indispensabile per tenere conto di tutti i fattori del tuo progetto. Come abbiamo visto, LTpowerCAD è uno strumento facile da usare e potente per creare un buon punto di partenza su cui basare il tuo progetto.

Ti consente di risparmiare tempo e fatica nei primi passi per completare la tua applicazione con i micromoduli e i regolatori DC-DC monolitici Power by Linear di Analog Devices. LTpowerCAD è un download gratuito disponibile sul nostro sito web.