전환 전력 공급 디자인은 까다롭고 오랜 시간이 걸리는 작업이 되곤 합니다. 숙련된 엔지니어에게도 적절한 루프 보정 및 부하 전송 성능 같은 문제는 예측하기가 쉽지 않습니다. LTpowerCAD는 이 작업을 단순화합니다. 전력 단계에서 피드백 루프 최적화에 이르는 전체 디자인 과정을 안내해주기 때문에 디자인에 드는 시간과 노력을 줄일 수 있습니다. Analog Devices가 우리의 미래에 동력을 제공하는 방법을 자세히 알아보십시오.
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안녕하세요. 제 이름은 Sam Young이며, Analog Devices Linear전원 전력 제품의 애플리케이션 엔지니어로 일하고 있습니다. 오늘은 Analog Devices Linear전원의 마이크로모듈과 모놀리식 DC간 조정기 제품으로 애플리케이션 회로를 디자인하는 강력한 툴인 LTpowerCAD 디자인 툴 프로그램을 소개하려 합니다.
전환 전력 공급 디자인은 대부분 까다롭고 오랜 시간이 걸리는 작업이며, 미숙련 엔지니어에게는 특히 더 어렵습니다. 하지만 숙련된 엔지니어에게도 컴포넌트 값 조정과 반복되는 계산은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 또한 데이터 시트에 시방서와 가이드라인이 있지만, 숙련된 엔지니어에게도 적절한 루프 보정 및 부하 과도 성능 같은 문제는 예측하기가 쉽지 않습니다.
LTpowerCAD 디자인 툴은 이 작업을 단순화합니다. 디자인 최적화에 필요한 주요 성능 예측을 제공하죠. 이 강력한 툴은 전력 단계에서 피드백 루프 최적화에 이르는 전체 디자인 과정을 안내해주기 때문에 디자인에 드는 시간과 노력을 줄일 수 있습니다.
LTpowerCAD는 사용자 친화적인 도식적 인터페이스를 제공하는 Microsoft Excel 기반 프로그램입니다. Analog Devices Linear전원 웹사이트(www.analog.com)에서 무료로 다운로드할 수 있죠. 이 툴은 애플리케이션 요구사항에 맞는 적절한 LTC 제품을 선택하는 데 도움을 주며, 공급업체 요구사항에 맞는 파라미터 경고 및 성능 계산으로 전력 단계 컴포넌트 값을 추천합니다.
디자인 완성에 필요한 벤치 검증 루프 게인과 부하 과도 성능 예측도 함께 제공됩니다. 마지막 단계에서는 Analog Devices Linear전원의 LTspice Simulator를 이용해 애플리케이션 회로를 실시간 시뮬레이션용으로 사용할 수 있습니다.
또한 이 툴은 내장 전력 컴포넌트 라이브러리, 배치 참조, 디자인 요약 같은 다양한 디자인 참조 기능을 제공하기 때문에 최종 디자인의 총비용, 솔루션 크기와 스트레스 분석을 세부적으로 확인할 수 있습니다. 간단한 예시를 통해 LTpowerCAD 툴의 디자인 흐름과 이렇게 강력한 툴이 제공하는 핵심 기능을 살펴보겠습니다. 이 예시에서는 12V 공칭 입력에서의 10A, 1.5V 출력 전압을 지원하는 공급이 필요합니다.
이 유명 애플리케이션에는 선택 가능한 몇 가지 부품이 존재합니다. 제어기형 부품을 선택하고 LTC3851A 벅 조절기를 적용하겠습니다. 입력한 모든 희망 파라미터는 자동으로 우리의 디자인에 입력됩니다. 파란색 셀에 있는 값을 다시 작성하면 이러한 값을 계속 조절할 수 있습니다.
노란색 셀에는 부품에 대해 계산한 값의 참조가 들어 있습니다. LTpowerCAD에는 사용자 친화적인 도식적 인터페이스가 배치됩니다. 노란색 셀에는 파라미터와 컴포넌트 선택에 따라 계산한 값이 들어 있습니다. 파란색 셀에서는 컴포넌트 선택을 조절할 수 있습니다. 이번 예시에서 디자인 툴은 사용자의 입력 RMS 전류, 인덕터 리플 전류, 출력 리플 전압, 피드백 전압 설정 저항기 등을 미리 계산합니다.
바람직하지 않은 값을 입력했다면, 부적절한 컴포넌트 값을 경고하는 빨간색 경고가 표시됩니다. 따라서 사용자는 애플리케이션 요구사항과 사용할 외부 컴포넌트의 정격이 충족되는지를 확인할 수 있습니다. 예를 들어 출력 전압 리플 요구사항이 아직 충족되지 않았다면, 디자인 파라미터를 언제든 적절하게 수정할 수 있습니다.
나중에 참조할 수 있도록 배치 예시 보기를 클릭해 PCB 최상층에 권장되는 전원부 배치를 확인하십시오. Loss Estimate and Breakdown(손실 예측 및 내역) 탭에서 프로그램은 디자인의 다양한 손실 원천에 대한 효율과 손실 내역을 예측합니다.
각각의 컴포넌트 라이브러리에는 다양한 내장 컴포넌트가 있습니다. 사용자는 자신의 컴포넌트로 라이브러리를 업데이트할 수 있습니다. 라이브러리에서는 부품 검색이나 유명 컴포넌트 공급자 정보 페이지로 가는 링크도 이용할 수 있습니다. 손실 예측 탭에는 부하 전류 대비 효율성 및 전력 손실 곡선이 있으며, 시스템에서의 다양한 손실 내역을 보여주는 차트도 확인할 수 있습니다.
또한 LTpowerCAD는 루프 게인을 예측해 루프와 부하 과도 성능 결정에 도움을 주기도 합니다.
작동 조건과 보정 컴포넌트 값 입력을 실시간 결과를 바탕으로 조절할 수 있어, 디자인 세부 조정이 가능합니다. 루프 게인 플롯뿐만 아니라 주파수 및 임피던스 선택 플롯을 이용해 루프의 다양한 단계에 대한 기여도를 확인할 수도 있습니다.
최초 디자인에 만족한다면, 디자인을 내보내고 LTspice에서 회로의 실시간 시뮬레이션을 실행해 작동 상태를 자세히 살펴보십시오. 물론 디자인의 모든 요소를 고려하려면 벤치 확인을 반드시 실행해야 합니다. 앞에서 확인했듯이, LTpowerCAD는 디자인의 기반이 되는 좋은 출발 지점을 만드는 사용자 친화적인 강력한 도구입니다.
이 도구를 이용하면 Analog Devices Linear전원의 마이크로모듈 및 모놀리식 DC간 조절기를 이용해 애플리케이션을 완성하는 초반 단계에 드는 시간과 노력을 절약할 수 있습니다. LTpowerCAD는 당사 웹사이트에서 무료로 다운로드할 수 있습니다.
고맙습니다.