电气仿真与热仿真等方法在开关电源设计中的应用

　　如今开关电源的设计已经比较成熟，但是如何使开关电源的设计更加简单还是需要耗费一定的精力。现在资深的网友根据自己的实战经验，总结出以下三步，教您轻松搞定开关电源设计。

　　在线电源设计的第一步是定义电源需求，包括电压范围、输出电压和负载电流。可能的解决方案会得到自动评估，并将一、两个推荐方案呈现给用户。这也是设计者可能遇到麻烦的第一个地方：如果需求的表达不正确（例如，如果实际的输入电压范围高于或低于输入值），则不适合的解决方案也会显示。用户可以尝试多组需求，但必须对系统需求有清晰的概念。

　　当选定了稳压器解决方案后， 就可以确定该电路的元器件。该工具会会显示元器件的号码。用户可以更改为一个预设的替代品，或输入一个定制元件。对于元器件值和所有关键的寄生参数值都有指导。 如果采用了与推荐值差异较大的定制元件，恐怕性能就会下降不少。

　　1 性能评估

　　一旦选定了电路元器件， 就到了评估性能的时候了。一般来说，性能评估要看频率响应值（交叉频率和相位裕度）、峰值电流和电压，以及热性能值（效率、结温和元件温度）。尽管这些计算建基于模型，仿真结果与工作台数据还是匹配得很好的。

　　2 电气仿真与热仿真

　　电气仿真支持某些解决方案。这些仿真器会显示出逻辑图，用户可以进一步更改元器件，并在稳压电路上运行测试。现有的测试包括波德图、稳态、线路瞬态、负载瞬态和起动。（注意，波德图只能用于那些采用固定频率稳压器 IC 的电路。）为使在线测试更有用，用户应仔细检查所有测试条件。输入电压和负载电流对每次测试都可能会变化，而默认值可能与用户的系统不相匹配。用户必须先估计出应得的结果，如果仿真结果与之不同，去找出原因。

　　热仿真可以用于许多方案。在线工具会用一个参考设计布局，评估在 PCB 板上实现的稳压电路。元器件和电路板温度的结果以全彩图象及表格显示。由于热仿真运行得较快（几分钟内就可以给出结果），精度自然比不上一个耗费数小时的详尽 CFD（计算流体动力）仿真结果。但是，温度估计一般在实际值的 20°C 内。这对于确定电路板或元器件的热点，防止出现过热情况已经足够使用了。