DC-DC轉換器的設計人員，無論是新手還是專家，都面臨著大量的電源管理IC選擇。找到功能、性能、集成水平和價格的最佳組合可能已經足夠困難了，而且實際的設計工作可能令人生畏。ADIsimPower?旨在簡化IC選擇過程，并提供構建優化的DC-DC轉換器所需的信息。

雖然大多數DC-DC選型指南只是將用戶引導至開關穩壓器、開關控制器和線性穩壓器，這些穩壓器將采用一組給定的輸入，而沒有提供量化選擇器件與另一款器件的權衡的方法，但ADIsimPower允許設計人員研究電源轉換權衡并駕馭設計復雜性。這款新工具是智能選型指南，與全面的設計助手相結合，可提供穩健的設計，并根據用戶在尺寸、效率、成本、零件數量或其某種組合方面的確切輸入進行優化。

ADIsimPower的選擇和設計過程包括四個步驟：1.輸入您的設計標準，2.查看所有設計解決方案， 3.查看解決方案詳細信息，以及 4.構建您的設計。在體驗結束時，ADIsimPower的目標是提供定制的原理圖、帶有供應商零件號和價格的物料清單（BOM）、效率圖、性能規格、閉環傳遞函數以及快速構建設計的方法。

輸入您的設計標準

ADIsimPower的第一頁包括最小輸入電壓、最大輸入電壓、輸出電壓、輸出電流和最大環境溫度的用戶輸入字段;每個參數的邊界顯示在相應的文本框下方。填寫框后，選擇“查找解決方案”以查找此應用程序的推薦解決方案。

或者，知道他們想要使用哪個ADI電源管理器件的用戶可以選擇IC。這將激活一個下拉菜單，顯示當前支持的電源管理IC列表。選擇其中一個部分后，用戶將直接轉到“查看解決方案詳細信息”。

查看所有設計解決方案

ADIsimPower的第二階段可幫助用戶選擇最適合設計的器件。為了清楚起見，在頂部，重復了第一階段的設計輸入。在此之下，推薦的解決方案建議使用IC和拓撲結構，以實現成本最低、尺寸最小、零件最少、效率最高。這些建議基于整個DC-DC轉換器設計，包括電源管理IC、電感器、電容器、電阻器、MOSFET和二極管。

在推薦解決方案下方，下表將每個工作IC的解決方案成本、尺寸、效率和元件數量量化到第一階，使用戶無需對每個器件進行單獨設計即可看到設計權衡。可以對每列進行排序，以突出顯示最重要的權衡。功能列表可在表的右側找到。要展開或折疊此列表，請單擊“顯示所有功能”或“顯示默認功能”。單擊關聯的復選框可選擇或取消選擇要素。選擇應用程序所需的所有功能。不包括所選功能的IC將從表和推薦的解決方案中刪除。

選擇最能平衡特性、性能、集成度和成本的IC后，單擊相應的“查看解決方案”按鈕。如果此按鈕未激活，則ADIsimPower尚不提供全面的設計支持。單擊IC名稱以查看數據手冊和其他信息。單擊“下載設計工具”以獲取可在本地運行的基于 Excel 的設計工具。

查看解決方案詳細信息

在此階段，ADIsimPower生成并顯示完整的設計，包括定制原理圖、有據可查的物料清單以及工作參數、功耗和最高溫度的估算值。開關轉換器設計還顯示了效率、損耗以及在某些情況下的閉環傳遞函數圖。

為了清楚起見，在頁面頂部重復原始輸入;如果設計參數已更改，則可以更新它們。單擊“修改高級設置”，這將打開一個窗口，允許用戶修改許多設置，包括但不限于精度、最大元件高度、峰峰值輸出電壓紋波、輸入濾波器要求、負載瞬態響應、電感紋波電流和 MOSFET 供應商偏好（根據器件選擇，可能會顯示這些功能的子集）。修改這些設置的能力是ADIsimPower區別于其他DC-DC轉換器設計工具的一種方式。雖然可以理解，足以讓新手電源設計人員感到舒適，但高級設置正是專業電源設計人員希望在設計中控制的參數。

頁面上的下一部分有幾個選項卡，用于指定各種重要的設計參數。同樣，這些選項卡中的信息將根據所選IC而有所不同，但常見選項卡包括工作估算值、耗散估算值和溫度估算值。所有參數均在最小和最大輸入電壓下顯示。“工作估計”選項卡包括PWM占空比、峰峰值輸出電壓紋波和峰值電感電流等參數。“耗散估算”選項卡顯示每個高損耗組件的功耗。“溫度估計”選項卡在“耗散估計”選項卡中顯示與損耗相關的每個組件的溫度。功耗和溫度計算假設許多參數的最壞情況值決定了功率損耗，以確保設計的魯棒性。

以下部分顯示了完整的定制原理圖，包括參考名稱和引腳號。

頁面上的下一個是物料清單。這可能有幾個可以編輯的組件，如橙色項目編號所示。單擊項目編號可查看在設計中工作的其他預認證組件的列表。列標題將根據組件的類型而有所不同。典型標題包括制造商、零件編號、損耗 （W）、面積 （mm2）、Hgt（毫米）、成本（$）和其他表征器件及其在電路中工作方式的規格。這些允許用戶繼續在性能與尺寸與成本之間進行權衡，以完全定制設計。這些列中的每一個都可以排序，這使得量化與更換零件相關的收益和損失變得更加容易。如果選擇了新器件，ADIsimPower將使用所選器件重新設計，確保仍滿足所有規格。

物料清單下方是“圖表”部分，其中可能包括效率圖、損耗圖和閉環傳遞函數圖（波特圖），所有這些都在最小和最大輸入電壓下進行。效率和損耗曲線對應于許多高損耗參數的最壞情況值相關的損耗。這種最壞情況分析在整個ADIsimPower設計過程中都很常見。目標是讓用戶確信該工具提供的設計在元件公差、環境溫度范圍和其他電路變化方面都是穩健的。該工具提供的不僅僅是基本解決方案。

在“查看解決方案詳細信息”階段的每個部分的頂部是每個設計標準（最低成本、部件數量、效率和尺寸）的徑向按鈕。選擇新的徑向按鈕將根據新的設計標準完全重新設計電路，使之前所做的所有BOM更改無效。確定最終設計后，單擊“構建此解決方案”！

構建您的設計

本頁第一項是前幾階段為IC選擇的相應評估板的圖片。訂購評估板和IC的鏈接位于評估板圖片的右側。下面是對應于整個評估板的原理圖。請注意，該工具本節中的原理圖對應于評估板，評估板通常適用于許多不同的配置。原理圖上的每個元件旁邊都是值和封裝指示符，它們在構建電路板時會有所幫助。其中許多將被指定為No Pop，因為在此特定設計中不需要它們。原理圖下方是物料清單，同樣適用于評估板。每個組件都列出，允許在填充電路板時將其選中。本節中的原理圖和材料清單可能比“查看您的解決方案”部分中的原理圖和材料清單要長得多，也更復雜，后者更能代表最終設計。物料清單下方是評估板頂部組件、底部組件和所有 PCB 層的圖片。簡而言之，此階段提供了構建ADIsimPower設計所需的一切。

鏈接允許用戶下載或通過電子郵件發送在“生成您的設計”和“查看解決方案詳細信息”部分中找到的所有信息，其格式類似于在 Web 上與工具交互時看到的格式。

零件數據庫

ADIsimPower 使用的器件數據庫包含 3000 多個唯一器件編號，包括電感、MOSFET、二極管、電容和電源管理 IC。這些零件類型中的每一種自然都有寄生元素，導致它們以非理想的方式運行;為了進行穩健的電源設計，必須考慮它們。盡管其中許多寄生元件在其數據手冊中未完全表征，但ADIsimPower的架構師和實現者已與這些元件的制造商合作，以獲取這些未公開的信息。該工具中考慮的非理想行為包括但不限于以下內容：

電容器：電容隨施加電壓的變化（dC/dV），ESR隨開關頻率的變化（dC/dT）。

電感：磁芯損耗和趨膚效應損耗與開關頻率的關系。

二極管：正向電壓隨正向電流的變化（dVf/dI），正向電壓隨溫度的變化（dVf/dT），寄生電容隨外加電壓的變化（dC/dV）。

MOSFET：Rds（on）隨溫度的變化（dRds（on）/dT），Rds（on）隨施加的柵源電壓（dRds（on）/dVgs）的變化，寄生電容（Coss，Crss，Ciss）隨施加電壓（dC/dV）的變化。

這些只是ADIsimPower設計所考慮的眾多非理想元件行為中最普遍的一種。結果是，ADIsimPower的頻繁用戶和首次用戶都發現，這些設計非常可靠，并且接近于生產就緒，就像人們對任何設計工具所期望的那樣。

結論

ADIsimPower通過提供為其應用找到特性、性能、集成度和價位的最佳組合的方法，幫助設計人員（新手和專家）找到適合DC-DC轉換器設計的IC。“查看所有設計解決方案”部分中的智能選擇指南允許用戶查看權衡，否則只能通過單獨對每個零件進行整個設計來查看這些權衡。該工具的第三部分“查看解決方案詳細信息”允許用戶通過編輯組件和調整高級功能來進一步磨練所顯示的穩健且文檔齊全的設計。最后階段“構建解決方案”提供構建評估板以評估設計所需的所有信息。ADIsimPower作為DC-DC穩壓器設計和選擇工具脫穎而出，為開關控制器、開關穩壓器和LDO提供針對每種獨特應用真正優化的魯棒設計。

審核編輯：郭婷