Progettare un alimentatore con Webench non è mai stato così semplice.
A un certo punto della tua carriera ingegneristica, probabilmente dovrai progettare un alimentatore. Ogni prodotto o sistema elettronico ne ha bisogno. Le prime due decisioni da prendere quando si affrontano i requisiti di alimentazione sono:
Fai tu la fornitura o la compri? Usi una fornitura lineare o di commutazione? Se hai bisogno solo di uno o pochi materiali, generalmente non si paga per progettarli e costruirli da soli. Un sacco di forniture commerciali sono disponibili per tutti, ma richieste specializzate. D’altra parte, per esigenze di volumi elevati, progettare la propria ha più senso, a lungo andare sarà meno costoso.
Per quanto riguarda la decisione lineare rispetto al cambiamento, andare con un rifornimento lineare se non sei così preoccupato per l’efficienza. Sono semplici e poco costosi. Scegliere un’alimentazione lineare se la fornitura non deve generare interferenze elettromagnetiche (EMI). Le linee sono silenziose e pulite. Inoltre, potresti essere in grado di utilizzare un regolatore lineare a bassa caduta (LDO) che non solo è silenzioso, ma fornisce anche una buona efficienza per un lineare.
La maggior parte dei nuovi progetti di forniture oggi sono commutatori. Offrono un’efficienza eccezionale e sono solitamente più piccoli e leggeri della maggior parte delle forniture lineari. Tali forniture sono complesse; a meno che tu non abbia avuto qualche esperienza con loro, probabilmente avrai bisogno di aiuto. Questo è l’obiettivo del software di progettazione di alimentatori. Questi utili strumenti software ti permettono di inserire le specifiche desiderate e offriranno un design completo. Un esempio di uno di questi strumenti di progettazione software è WEBENCH di Texas Instruments.
Lo strumento Power Designer è un software che progetta alimentatori e architetture di alimentazione del sistema. L’attenzione si concentra sui materiali di consumo in modalità switch. Questo strumento offre una progettazione completa con schemi, distinta materiali (BOM), layout PCB e informazioni correlate. Il Power Designer di WEBENCH di TI, attivo da anni, semplifica il processo di progettazione degli alimentatori e aiuta gli ingegneri a commercializzare i loro progetti più rapidamente. La sua interfaccia recentemente ridisegnata semplifica la selezione, la personalizzazione, la simulazione e l’esportazione di progetti per la progettazione assistita da computer (CAD).
WEBENCH presuppone che ciascun circuito in modalità switch sia un convertitore cc / cc. Ma come probabilmente sapete, i convertitori dc-dc sono anche in genere regolatori che utilizzano la modulazione a larghezza d’impulso (PWM). Per usare WEBENCH, tutto ciò che si fa è inserire la tensione stimata in ingresso, dal minimo al massimo. Quindi specificare la tensione di uscita e l’assorbimento di corrente desiderati. Successivamente selezioni uno dei quattro modi per ottimizzare il tuo design: “Balanced”, “Low cost”, “High efficiency” e “Small footprint”. Quindi fai clic su go e ti vengono presentati diversi design tra cui scegliere. L’esempio utilizzato nella demo indica un intervallo di tensione in cc compreso tra 14 e 22 V con un’uscita di 3,3 V a 2 A.
Selezionando un design bilanciato si ottiene il circuito mostrato nella figura. È una configurazione di convertitore buck sincrono standard che utilizza l’IC TPS54239E di TI. Lo strumento software presenta tutti i valori dei componenti, una BOM completa e un layout PCB. Vengono inoltre fornite diverse caratteristiche, come la frequenza di commutazione a 646,31 kHz, l’efficienza all’87,69% e un costo della distinta base di $ 1,97. Per questo progetto, vengono suggerite altre 254 alternative, ciascuna con una configurazione leggermente diversa e un diverso IC. Questa ampia scelta ti consente di mettere a punto il tuo design. Il tuo lavoro di progettazione rimanente è quello di fornire il design per il circuito di ingresso ca-cc.