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【WEBENCH 设计方案】+使用TI WEBENCH来重新设计一直使用的TPS5430的应用电路

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youzizhile
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LV3
助理工程师
  • 2013-9-13 21:32:15
现在在用TI WEBENCH来反向重新设计下TPS5430的应用电路,并给出一些设计过程、效率分析、bom清单、工作数值、ORCAD原理图文件和优化选项等,下面给出具体过程。
第一步,在ti官网上打开TI WEBENCH(首先要登录注册的ti官方账户,否则不能正常使用TI WEBENCH),输入设计参数,本案例选择输入电压最小为12V,最大为36V,输出电压5V,电流为3A,参数选择截图如下图1所示:




图1 参数选择截图

第二步,点击绿色的“显示推荐的电源管理电路”按钮,此时等待设计界面弹出,如图2所示



图2 WEBENCH设计参数系统计算等待

在中间的器件列表上方,有一个可以搜索的“Search”输入框,可以过滤需要的器件,在此输入TPS5430,过滤结果,截图如下图3和图4所示:



图3 搜索过滤位置








图4 过滤结果

第三步,点击TPS5430后面的开启设计按钮,此时弹出TPS5430的设计页面,上面有图表、原理图、优化工具、工作数值、材料清单、设计分享、打印、导出原理图等各种需求选项,截图如下图5所示:



图5 设计截图

此时,可以导出TPS5430的设计原理图和CAD文件,点击右上方的“打印”选项,可以看到真个设计的原理图和bom清单,工作数值,效率分析等参数。也可以在此页面下分别查看上述的各种参数,点击“图表”就进入效率参数分析,点击“原理图”可以看到原理图设计,点击“工作数值”可以看到各种工作参数的汇总,点击“材料清单”可以看到设计的所需元器件和详细参数。
在点击“图表”的选项后,会弹出如截图6所示:



图6 图表截图

选项上方还有“检视其他图表”,点击后出现更多图表选项,截图如图7所示



图7 更多图表截图

电路原理图截图如下图8所示:



图8 设计原理图

第四步,导入ORCAD的.EDF文件,设计截图下图9所示:



图9 电路原理图截图

第五步,设计PCB图,截图如图10所示



图10 PCB截图

TPS5430的噪声和对策概述
TPS5430集成110m ohm的开关管的BUCK电源IC,支持5.5-36V的输入电压,最低可以输出1.22V。开关电源开关噪声会产生很严重emc和纹波问题,是50-300Mhz频段EMC重要奉献者,也是难解决的问题。从理论上,减少开关电源的的电路的回流回路,同时采用合理的器件(肖特基二极管,低ESR的电容)来降低开关电源固有的缺陷,但是实际上的设计受制于成本,空间,时间的影响,我们没有办法设计完全符合条件的开关电源PCB,即使非常严格的按照了设计规则设计,走线长度等效电感,回流路径等效电感,引脚等效电感也是无法避免的,仍然会造成电路的振铃和EMC问题。
·减少EMC问题,通过以下措施来实施:
减少和消除电压和电流毛刺和尖峰;
·限制dI/dt 或者 dV/dt(电压和电流的变化);
·保护mosfet工作在安全的电压(振铃的影响);
·降低mosfet 发热(能量转移到电阻和负载上);
·降低开关损耗;
·衰减电压和电流振铃造成的EMI问题。
第六步,实际纹波测试



图11 限制频率20Mhz噪声


图12 全带宽噪声




webench_design_1382630_199_460142020.pdf
webench_schematic_exchange_design_1382630_199_Orcad.zip


世纪电源网-冬仔
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LV8
副总工程师
  • 2013-9-16 09:14:17
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好东西,顶一下
youzizhile
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助理工程师
  • 2013-9-16 17:39:07
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呵呵,谢谢支持
null_aoz
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初级工程师
  • 2013-9-17 16:29:00
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楼主写的很详细
kor2004
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初级工程师
  • 2013-9-17 18:03:00
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谢谢楼主的分享
euscc
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助理工程师
  • 2013-9-17 20:07:00
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march136418
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初级工程师
  • 2013-9-18 11:14:00
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向楼主学习
youmasai
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初级工程师
最新回复
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