WEBENCH为电源工程师解脱繁琐工作
摘要： 为了帮助工程师更好的设计方案选择IC，很多半导体公司都有自己的在线设计工具，对这类工具，我的印象一直停留在只是适合初级工程师、只是适合简单的设计、对于复杂应用设计无能等概念上。但近日对WEBENCH的使用，完全颠覆了我这一印象。
关键字： 处理器，电源设计，WEBENCH
为了帮助工程师更好的设计方案选择IC，很多半导体公司都有自己的在线设计工具，对这类工具，我的印象一直停留在只是适合初级工程师、只是适合简单的设计、对于复杂应用设计无能等概念上。但近日对WEBENCH的使用，完全颠覆了我这一印象。
WEBENCH之前是国半的一款在线设计工具，自从两年前国半被收购后，TI为该工具增加了更多TI的IC，而且进一步拓展了其功能，不仅在器件上有更宽泛的选择，而且可以仿真、可以直接将工程师的设计导入CAD开发平台。
“自从收购后，我们为该平台加入了超过250款TI的器件，而且这个数量还在不断增多。” TI公司WEBENCH设计中心总监Jeff Perry表示，“过去一年使用WEBENCH的人数翻倍，亚洲要高于美国，现在每个月使用该软件的注册用户达数十万人。”
在设计之初，工程师可以自己定义输入输出，还可以加入多负载;对于FPGA与处理器的供电，根据其关键需求、负载分组以及排序进行了预配置，提供多个器件列表供选择。
接下来可以根据自己的需要，优化管脚尺寸和效率，进行可视化设计。然后就可以生成原理图，进行电气分析热分析等。最后，通过Schematic Export功能直接导入CAD工具。
“WEBENCH可以在线仿真，SWITHERPRO是没有的。”Perry表示。
从设计到原型，WEBENCH轻松实现
以Buck Switcher为例，该工具可以覆盖的输出电流高达60A，输出电压低至0.5V;最大输入电压100V，最小输入电压为1V。
“环境温度对于电源设计是非常重要的。”Perry表示，“而在WEBENCH中还可以选择你所需要的温度进行设计。”此外，该工具还可以做热仿真，这样可以预先识别结到环境温度对器件的影响，也可以帮助改变铜箔厚度、气流、环境温度以及电压电流等，显示出电路板上的色温图并进一步进行调整。[#page#]
设计人员在驱动多负载时，不但可自定义输出电压与负载电流，而且还可选择其它可选选项还包括波纹滤波器、低压降稳压器 (LDO)、外部同步或独立电源等。
WEBENCH完胜传统参考设计
“目前使用该设计软件的是工业和消费电子的工程师居多。工程师可以自行定制设计，定制输出细节。”Perry表示。这么看来平日datasheet里给出的传统参考设计弱爆了，WEBENCH就相当于是把数千上万个参考设计整合在了一起。
通过下图那个旋钮一样的按键，可以轻松在尺寸、效率、BOM成本之间做出平衡，选择最贴合自己应用的设计。下图是一个设计案例，可以轻松的看到缺省设计、最小尺寸、最高效率几种不同选择的方案推荐。
此外，WEBENCH有专门的设计来针对FPGA/微处理器的电源，设计人员在为这类处理器时，多重电压级需满足精准的电压、电流、 纹波、噪声滤波、同步、软启动和电源分隔等要求。目前该工具支持来自 7 家供应商的 268 款处理器和 190 款 FPGA，让设计师可以根据供电要求迅速对整个系统进行仿真。
在筛选电源系统设计时，会遵循FPGA厂商提供的产品规格里的所有要求，从而保证工程师所设计的供电系统完全符合FPGA的特定供电要求。
目前在中国各类嵌入式系统中，ARM处理器的使用非常广泛，尤其是便携系统。在设计电源时，工程师必须要符合ARM在供电电源上的相关技术规定，而使用WEBENCH可以帮助电源工程师无需为其设计是否符合规定而担心，从而节省了设计时间。”
该工具支持各种不同电源拓扑，包括降压、升压、升降压、SEPIC、反相、反激以及 LDO 等。“如果设计的外部元件不合适，比如电感电容等，可以直接更换，但是拓扑电路不可以改。”Perry表示，“如果有这方面需求可以使用TINA，该工具还支持你加入新的元件。”
原理图直接导入CAD工具
以前工程师在创建好原理图时，需要手动把原理图输入到CAD工具中。现在通过和EDA公司的合作，设计者在轻松使用WEBENCH设计好自己的产品后，可以进一步通过WEBENCH Schematic Export将原理图导入五种流行的CAD格式，(这五种格式包括Cadence的OrCAD Capture CIS、Mentor Graphics的DxDesigner、Altium的 Altium Designer和P-CAD、以及DesignSpark)。
该工具提供超过 30，000 种组件的原理图符号支持。对工程师来说，这种直接导入不仅节省了时间，也无需担心该过程中产生的错误。
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