电源系统设计
背 景
电源系统是电子设备一个至关重要的组成部分,如新能源汽车充电设备、通信基站电源等。它能够将输入电源转化为适合设备使用的电源,并保持输出电压的稳定性和长期可靠性。同时,电源系统还具备保护和管理功能,能保护设备免受电源异常的影响,提高电子系统的可靠性和安全性。因此,在设计和电子系统中,电源系统的合理设计和选型至关重要。电源系统由以下几个基本组成部分组成:
1. 电源输入模块:这个部分负责将外部电源电能输入到电源系统中。
2. 变压器:将输入电压转换为设备所需的电压。
3. 整流器:用于将交流电源转换为直流电源。
4. 滤波器:滤除电源纹波,输出电流更稳定。
5. 稳压器:能根据负载变化自动调节输出电压,保证稳定的电压供应。
6. 保护电路:短路保护、过流保护、过压保护等保护功能电路模块。
随着电子系统功耗越来越大,对电源完整性要求更加严格,这就要求我们在电源系统设计过程中要对电源系统进行电源电路仿真,如仿真输出纹波、动态响应、PWM开关波形时序、反馈环路参数等,保证电源设计质量。
方 案
芯和半导体ChannelExpert实现电源系统电路时域仿真,可仿真电源电路输出噪声、PWM波形、反馈环路参数调优等,保证电源系统设计的质量。
1. 通过Notus提取电源网络PCB的寄生参数(多端口SPICE模型)。
2. 通过ChannelExpert调入VRM电路模型。
3. 调入PCB的多端口SPICE模型,和VRM电路模型,搭建全链路电路模型。
4. 多端口PCB SPICE模型中按照实际设计接入电容SPICE模型。
5. 设置VRM的反馈线、反馈环路参数,以及负载电流。
6. 设置仿真扫描参数和观测探头,进行电源电路设计仿真优化。