香料模拟开关电源

当我通过一个难题时,我喜欢把它非常增量。微调每分钟区域之前试图解决更大的图像或挑战手头确保我有最伟大的成功的机会完成拼图。仿真程序对我感到非常相似:总是试图修改模型中每个参数,使结果尽可能接近完美。当你使用正确的模拟方案,使作品融入一个难题可以比你想象的容易。

使用香料模拟器是一个伟大的方式来收集见解从复杂的电路在时域的行为,甚至在频域。作为香料模拟器通常适用于低频率的设备,他们可以用来检查开关电源的行为。这有助于验证设计的电力供应,帮助设计师识别潜在的电源完整性问题在设备使用它们。

线性和开关电源

这两种电源用于将一个输入交流电压到一个稳定的直流电压。用于输出直流电压的方法在每种类型的电源是不同的,虽然这两种方法都可以用SPICE-based模拟分析。线性电源使用整流器来生成一个直流电压,而开关电源采用开关mosfet输出直流电压在每个输入交流信号的波动。

场效应管的开关电源切换的交流信号,直流输出监管和平滑使用脉冲宽度调制(PWM)。输出直流电压很高,然后使用一个小铁素体下台变压器和晶体管。整个过程需要在高频场效应管开关,通常在数百千赫。然后低直流电压转换为直流输出与另一个二极管,电容和电感。

这些电源包含一些在他们的输出纹波电压,尽管脉动电压时为每个类型的电源以不同的方式。线性电源的纹波电压产生的RC时间常数输出整流电路。开关电源,涟漪出现由于重复输出电容器的充电/放电,和脉动波形的形状取决于输出电阻和电容的值。

不受监管的电源、线性和开关,输出一个明显的脉动波形叠加在直流输出。出于这个原因,线性和开关电源将包括调节电路,目的是保持输出电压在指定的值。应用在开关电源,调节通过调节高频波形的脉宽使用反馈电路。反馈电路监测输出电压和调整开关PWM信号的比例。

香料模拟开关电源

开关电源,存在什么样的问题?更复杂的电源和开关动作本身提出了一些潜在的信号电源完整性问题。在模拟的目标是验证设计最大限度地减少这些潜在的问题。SPICE-based模拟器,您可以检查脉动波形的变化,通过调整电源电路的组件值。

适当的模拟可以确保电力供应维持预期

重要的是要注意,涟漪永远不可能完全消除,但可以减少,它属于你的设备的输入电压规格。在理想情况下,您应该尽量减少开关电源的纹波输出,这将帮助你在PCB维护权力的完整性。这影响水平所需的过滤将涟漪从电源的输出。的目标是减少纹波输出电压很低,这是无法计量的。

重要组成部分的价值观影响的形状和振幅脉动波形输出电容和电阻。改变这些值迭代在香料模拟器允许您检查的脉动波形的不同组合这两个组件。同样的概念适用于开关电源设计调节器。

如果你正在设计一个监管机构降低纹波,SPICE-based模拟可以用来调整组件值调节电路的开关电源。理想情况下,您可以确定正确的电阻和电容的组合,以及最佳调节器设计,这将减少纹波的输出电压。

从开关电源EMI

场效应管的开关动作画了一个强大的电流,产生强大的磁场。开关动作产生的强磁场切换频率,以及在更高的谐波。这些字段可以诱导信号PCB在附近的痕迹。而数字组件有更好的对电磁干扰的免疫力比模拟组件,电源的转换作用可以诱导信号强大到足以干扰数字信号。

场效电晶体在这些电源通常采取~ 50 ns之间切换开关状态。即使对电源输出温和的电流~ 2 ~ 10的痕迹和典型的寄生电感nH,电压尖峰诱导该跟踪将~ 1 V。这是足以导致一些逻辑家庭自愿交换。

当设计一个开关电源,你不能直接计算这个感应信号,除非你包括痕迹的等效电路连接到电源输出,使分析更加复杂。最好是使用一个简单的计算可以诱导的信号由于开关动作和涟漪。这可以用于检查信号完整性在数字和模拟下游组件。

试图得到脉动波形尽可能小

你是否正在调查,存在什么样的问题开关模式电源或任何其他类型的电路,对电路仿真和分析方案可以帮助您诊断潜在的信号问题,并通知您的设计。

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