利用TI 的在线设计工具WEBENCH设计一款易电源
并用protel 99se软件进行PCB设计的过程如下
1,先用WEBENCH进行设计,根据工作需要4.5-20V输入电压,输出2-3V1A的易电源模块
1.下面是易电源设计过程
2.由于在2012年在一个电子论坛上进行过易电源的测试活动,对纳米模块LMZ12002TZ模块比较熟悉,所以还是选择LMZ12002吧
因为LMZ12002 (现行)具有 20V 最大输入电压的 2A SIMPLE SWITCHER 电源模块。
继续让软件设计
3.设计出来以后,进行一下仿真,进行Load Transient的仿真吧
2分钟后
看看仿真的结果,先输入4种波形
波形图如下
再看看热仿真的情况
仿真图表
本设计的曲线图
4.展示一下理由软件设计的原理图
这是
LMZ12002TZ模块。首先还是来介绍下这个模块的一些特性:
下面是设计的BOM表
6.在准备进行原理图和PCB板设计之前,在到TI网站熟悉一下LMZ12002的一些情况
芯片的datasheet的原理图介绍和解释需要仔细看看
在PCB设计之前看看芯片的设计板子的注意事项,
引脚描述情况
7.一切资料准备就绪,芯片的资料看过了,TI 的WEBENCH软件的设计资料也有了,仿真的数据也有了,下一步就是自己在原理图进行稍微修改,为符合自己所用的电路板子
下面是在Protel 99se 上画的原理提图和PCB图,
当然这个PCB图是参考2012年在的一个易电源的LMZ12002的评估板设计
(在本贴的下面会把这个protel 99se的设计资料贴上)
8.从LMZ12002的数据手册上可知EN要接1.18V-6.5 V这个范围中的电压才可以工作,低于和高于这个电压或者悬空都不能工作。输入电压的范围为4.5V-20V。用3.3V测试了,输出电压为0V,用5V电压输入,输出电压为1.79V。我们先来看下测试的电源数据:
输入电压(V)
| 输入电流(A)
| 输出电压(V)
| 输出电流(A)
| 输入电压纹波(mvp-p)
| 输入电压纹波(mVp-p)
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4.5016
| 0.3454
| 1.55024
| 0.774
| 2
| 7
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4.5012
| 0.3527
| 1.50874
| 0.789
| 2
| 7
|
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4.5013
| 0.3527
| 1.57695
| 0.787
| 2
| 6
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4.5022
| 0.3353
| 1.51083
| 0.753
| 2
| 6
|
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4.5021
| 0.3353
| 1.50971
| 0.754
| 2
| 6
|
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11.9943
| 0.1277
| 1.50606
| 0.752
| 3
| 11
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11.9944
| 0.1277
| 1.50698
| 0.752
| 3
| 11
|
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11.9967
| 0.0826
| 1.5799
| 0.787
| 3
| 11
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在输入电压在4V左右时,输入纹波基本相同输出有点偏差。
输入电压在12V左右时,输入纹波基本差不多,输出也是,而且还可以看出输入电压的数值越大输入输出纹波的差值基本会越大。
现在我们来看下输入电压与输出电压的关系图形:
从图上我们可以看出在输入电压在4与12之间时输出的电压值总是在1.51到1.58这个范围变化,虽然中间我们没有取输入8V的值,但是从图上我们还是可以预测到输入4V到12V之间的任何电压都会成这样的图形的。
现在我们来看下LMZ12002电源效率图形:
从图上可知在输入4V左右的电压值时电源效率基本在75%-78%之间,而在输入12V左右时也基本维持在这个范围,只是有个点突然到了81%了。可能测试时出现了些偏差,不过可以看出这个电源的效率应该就在百份之七八十左右。我们在看看TI的测试结果:
测试的方法有点不同,但是通过对比,比如在输入电压在4.5V左右和输出电流在0.8A左右时,我们可以通过曲线看出TI的测试效率也在80%左右基本符合。至于我测试的数据和TI的效率不能完全一样,TI的是理想的测试结果,或者是自己测试的数据量太少了,或者测试方法有点问题。不过总的来说这块电源还是很不错的,易电源的效率还是蛮高的。
9.最后的感受就是TI的易电源系列电源模块有助于用最少的外部元件设计和优化可靠的电源。
使用webench工具进行轻松进行设计,设计效率高,可以进行各种各样的自己想要的仿真,设计效率大大提高,产品周期大大缩短。
10.把protel99se文件和webench的资料上传
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