本文要點(diǎn):
為了確保安全、性能和效率,電源設(shè)計(jì)需要進(jìn)行詳細(xì)的模擬。SPICE仿真等工具可以為瞬態(tài)行為、噪聲分析、交流分析和參數(shù)掃描提供合理的意見,用來優(yōu)化設(shè)計(jì)。
通過訪問龐大的數(shù)據(jù)庫,可以選擇組件并集成到電源設(shè)計(jì)中,從而簡化制造過程。
選擇優(yōu)化效率、尺寸、成本和熱性能的軟件是至關(guān)重要的。
電源設(shè)計(jì)可以是各式各樣的,從臺(tái)式機(jī)電源到嵌入板上的電源調(diào)節(jié)電路,再到臺(tái)式電腦中的電源設(shè)計(jì)。
幾乎所有的電子設(shè)備都有電源供應(yīng)器,并且有各種各樣的外形。它們的范圍從小型電池驅(qū)動(dòng)的微電子和醫(yī)療設(shè)備到中型臺(tái)式計(jì)算機(jī),再到音樂會(huì)中使用的揚(yáng)聲器或劇院放映機(jī)所需的大量電源。 由于有這么多不同種類的電源,在為某一特定應(yīng)用設(shè)計(jì)電源時(shí),從尺寸、電壓調(diào)節(jié)、減少噪音、熱管理等方面的要求各不相同。為了簡化流程,電源設(shè)計(jì)軟件為工程師提供了工作流程和設(shè)計(jì)的綜合工具。
電源設(shè)計(jì)軟件:需要注意的問題
設(shè)計(jì)PCB電路板的電源電路需要各種設(shè)計(jì)工具,先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具可以幫助您更好的進(jìn)行電源電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程包含繪制原理圖、PCB布局是否占高壓需求,如:滲流和間隙,運(yùn)行基于SPICE的仿真和驗(yàn)證,后仿真要求,并生成制造所需的文件。創(chuàng)建電路后根據(jù)電源的需求,可以運(yùn)行不同的分析類型。如:頻率分析、熱分析、電壓調(diào)節(jié)、EMI和效率分析。
電源設(shè)計(jì)軟件:功能要求
特征 | 描述 |
仿真和建模 | 提供模擬電氣和熱性能的工具。 有助于了解電源在不同工作條件下的運(yùn)行情況. |
原理圖設(shè)計(jì) | 允許創(chuàng)建詳細(xì)說明電源中的連接和組件的電氣原理圖。 |
PCB布局設(shè)計(jì) | 允許物理布局,結(jié)合了組件放置和跟蹤路由的注意事項(xiàng)。 關(guān)于在高壓電源供應(yīng)中起關(guān)鍵作用的滲流和間隙距離的信息,防止導(dǎo)電部件之間的弧焊和絕緣故障。 |
元件庫 | 包括一個(gè)完整的組件數(shù)據(jù)庫,如電阻、電容、電感、變壓器和半導(dǎo)體。 方便選擇和集成到設(shè)計(jì)中。 |
優(yōu)化工具 | 提能優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能,包括效率、尺寸、成本和熱性能等參數(shù)。 |
分析工具 | 頻域分析:電源在不同頻率范圍內(nèi)的行為。 熱分析:評估電源元件內(nèi)部的溫度分布,以防止過熱。 效率分析:通過輸入功率與輸出功率的比較來計(jì)算電源的效率。 電磁干擾(EMI)分析:確定潛在的電磁波干擾源,并評估緩解技術(shù),以確保符合監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。 |
后仿真 | 分析仿真結(jié)果,包括紅外線下降等指標(biāo),以確定電源設(shè)計(jì)中需要改進(jìn)和微調(diào)的領(lǐng)域。 電壓調(diào)節(jié)分析:驗(yàn)證電源在不同負(fù)載條件下是否有能力在特定公差范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的輸出電壓。 |
電源設(shè)計(jì)軟件:仿真要求
由于安全和性能要求,需要對電源的每個(gè)部分進(jìn)行模擬,以確保電路具有預(yù)期的電氣特性。使用SPICE仿真(其中包含組件數(shù)據(jù)和從原理圖中的子電路模型)-對這一過程至關(guān)重要。SPICE仿真有助于在電源電路設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行幾種關(guān)鍵類型的分析。
電源設(shè)計(jì)中的SPICE分析類型
分析類型 | 分析說明 |
瞬態(tài)分析 | 檢查電壓、電流和電源隨時(shí)間的變化行為,重點(diǎn)關(guān)注從啟動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)的過渡,提供關(guān)于電源啟動(dòng)和穩(wěn)定的見解。 |
噪音分析 | 有助于顯示輸入噪聲如何轉(zhuǎn)換成輸出噪聲,從而影響電路的整體性能。 |
交流分析 | 包括對電源的不同部分進(jìn)行頻率掃描,以測量電路對各種頻率的響應(yīng)。 |
參數(shù)掃描 | 通過改變電路值(例如、電阻、電容),設(shè)計(jì)人員可以優(yōu)化電路設(shè)計(jì)以增強(qiáng)性能。 |
通過參數(shù)掃描,設(shè)計(jì)人員可以用不同的值對電路組件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以微調(diào)系統(tǒng)的性能。對于尋找智能電路設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)師來說,?OrCAD X是一個(gè)很好的選擇。它具有您所需要的所有基本功能。包括SPICE仿真、庫管理、優(yōu)化工具和原理圖設(shè)計(jì)功能。此外,它還具有各種額外的設(shè)計(jì)功能。
與OrCAD X集成:高級電源設(shè)計(jì)軟件功能
軟件功能 | 功能描述 |
約束定義 | 確保滿足足夠的間隔和物理約束,防止電源電路過熱和短路等問題。特別適用于高壓電源。 |
3D導(dǎo)出功能 | 支持3D設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出,用于熱分析有效確定散熱器的位置。 |
PSpice磁性設(shè)計(jì)師 | PSpice與OrCAD X集成,通過自動(dòng)生成仿真模型,簡化了變壓器和直流電感的設(shè)計(jì)。促進(jìn)變壓器的快速原型設(shè)計(jì),幫助設(shè)計(jì)人員有效地構(gòu)建電源組件。 |
PSpice的C/C++接口集成 | PSpice的進(jìn)步使模擬開關(guān)穩(wěn)壓器的性能提高了5倍。C/C++接口的集成使得能夠?qū)Π瑪?shù)字控制環(huán)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真,從而提高了大功率應(yīng)用的效率。 |
試用OrCAD X滿足您的設(shè)計(jì)要求
Cadence的新款 OrCAD X 包含通過PSpice進(jìn)行電源設(shè)計(jì)的高級仿真工具,此外還具有從應(yīng)力分析、效率計(jì)算和熱性能優(yōu)化等角度進(jìn)行電路分析的功能。它使工程師能夠在真實(shí)世界的條件下精確地測試和改進(jìn)他們的電源系統(tǒng)。點(diǎn)擊文末閱讀原文立即開始免費(fèi)試用OrCAD X,改變您的設(shè)計(jì)流程。
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