基于Mathcad14.0的Buck电路设计工具：规格参数自定义，损耗与效率计算，开关电源优化分析,Buck电路设计与开关电源工具：规格参数自定义，计算结果自动生成，开关元件及无源器件选型，损耗与温升精细计算，电路优化对比不同电压频率下的性能表现（基于Mathcad 14.0）,Buck电路设计，开关电源学习工具，可以根据需求修改电路的规格参数，计算书自动生成计算结果，可以进行开关管及无源器件的选型，损耗及温升计算。 附赠两个电路优化计算书，可以对比不同电压或者频率下Buck电路的优劣。 基于Mathcad14.0 开关电源计算书，损耗计算，效率计算，温升计算，电感计算，电容选型，开关管选型。 ,Buck电路设计; 开关电源学习工具; 修改电路规格参数; 计算书自动生成; 开关管选型; 无源器件选型; 损耗计算; 温升计算; 电路优化计算书; 不同电压/频率对比; Mathcad14.0; 开关电源计算书; 效率计算; 电感计算; 电容选型。,基于Mathcad14.0的Buck电路设计与开关电源学习工具：规格参数可定制，效率温升全计算

开关电源开发必备资料，很详细的讲解了开关电源中各元件的计算与选型，在现实中已应用

通常情况下,笔记本由适配器或电池供电。常用适配器的典型输出电压为 19.5V。 电池通常输出 10.8V、14.4V 等。但主板内部各部分的工作电压并没有这么高。如 DDRIII 内存工作电压通常为 1.5V,LAN 工作电压为 3.3V,硬盘、MODEN 等需要 5V 等等。除了 工作电压不同以外,主板不同部分对电源的带负载能力要求也不同。例如 DDRII 内存通常 要求 1.5V 电源能提供 8A 左右的电流。而 CPU 则往往需要超过 30A 以上且变化速率很高 的电流。针对不同要求,我们需要把适配器或电池提供的电,经过精确的变换之后,再分 配给不同的部分。设计笔记本主板电源部分的目的,简单的说,就是利用适配器或电池提 供的电能,为主板各个部分单独制定合适的供电方案。

内容概要：本文档《ML307R_参考设计_V001_20231012.pdf》详细介绍了ML307R模块的硬件设计规范和注意事项。主要内容包括：1. 引脚配置及使用规则，如所有未使用的引脚和RESERVED引脚应悬空，所有GND引脚需连接到地网络上；2. USB通信设计，建议MCU与模块间的USB通信串联共模电感以滤除EMI干扰，并预留USB升级测试点；3. VBAT输入电压范围为3.4-4.5V，ADC检测输入电压范围为0-1.2V；4. (U)SIM接口设计，需增加ESD防护器件，DATA线上拉电阻靠近(U)SIM卡座放置；5. 音频接口设计，通过PCM_OUT引脚输出PWM波，需外挂PA运放放大音频信号；6. 主天线设计，天线到模组射频引脚的走线阻抗需控制为50Ω；7. LED、USB、TP设计，预留测试点和BOOT_MODE接口，便于模块固件升级和故障排查。 适用人群：硬件工程师、嵌入式开发工程师以及从事物联网设备开发的技术人员。 使用场景及目标：1. 设计基于ML307R模块的产品时，确保硬件电路设计符合规范，保证模块正常工作；2. 提供详细的硬件设计指南，帮助工程师快速理解和应

**知识点详解：TSP40057 开关电源降压芯片** ### 1. 宽输入电压范围同步降压控制器 TSP40057是一款专为宽输入电压范围设计的同步降压控制器，其工作电压范围覆盖8V至40V，能够满足不同应用场景下的电源转换需求。这款芯片的特性使其成为工业、网络通信、服务器及功率模块应用的理想选择。 ### 2. 输入电压前馈补偿 TSP40057内置输入电压前馈补偿功能，这使得芯片在面对输入电压变化时，能够快速响应并保持输出电压稳定。这一特性尤其适用于输入电压波动频繁或幅度较大的环境，确保了系统的稳定性和可靠性。 ### 3. 高精度内部参考电压 芯片内置了一个小于1%误差的0.7V参考电压，用于精确控制输出电压，保证了输出电压的稳定性与准确性。这一特性对于需要高精度电压控制的应用场景尤为重要。 ### 4. 可编程定频电压模式控制器 TSP40057支持高达1MHz的固定频率操作，用户可以通过外部配置实现对操作频率的精准控制。这种可编程特性不仅提高了设计灵活性，还允许工程师根据具体应用需求调整电路参数，优化系统性能。 ### 5. 内置高侧与同步整流N通道MOSFET驱动 芯片集成了用于驱动高侧和同步整流N通道MOSFET的电路，简化了外部电路设计，提高了整体效率。PowerPADTM封装形式降低了热阻，有助于提高散热效率，确保芯片在高负载条件下的稳定运行。 ### 6. 过温保护 TSP40057具备过温保护机制，能够在温度超过安全范围时自动关断，避免因过热导致的损坏，增强了系统的安全性和可靠性。 ### 7. 外部同步 支持外部同步信号输入，允许与外部时钟同步，便于多芯片并行工作，实现更复杂的电源管理方案，提高整体系统的稳定性和效率。 ### 8. 可编程高侧电流限制 芯片支持高侧电流的可编程限制，通过外部电阻设置过流保护点，实现逐脉冲电流限制，有效防止因过载而引起的系统故障。 ### 9. 可编程闭环软启动 TSP40057允许用户自定义软启动时间，通过外部电容设定，平滑过渡至稳定状态，减少启动过程中的冲击电流，延长系统寿命。 ### 10. 电流模式变体 TPS4005x系列包括TPS40054、TPS40055、TPS40057等型号，其中TPS40054提供电流模式，TPS40055提供/汲取电流模式，而TPS40057则在提供/汲取电流模式的基础上增加了VOUT偏压功能，满足不同场景下的特定需求。 ### 结论 TSP40057是一款高度集成、功能丰富的同步降压控制器，其宽输入电压范围、高精度、可编程特性、内置驱动和保护机制，使其成为解决复杂电源转换问题的强大工具。无论是工业、通信还是服务器领域，TSP40057都能提供高效、稳定的电源解决方案。

在开关电源领域中，DCDC转换器作为一种电源转换设备，通过调整占空比来实现输出电压的稳定，其核心功能在于高效地将输入电压转换成所需的输出电压。DCDC转换器中常见的类型包括BUCK（降压）和BOOST（升压）电路。在这些电路设计中，分压电阻扮演着重要的角色，它们直接影响着电路的稳定性和输出电压的精度。 可调稳压电路分压电阻计算工具，顾名思义，是一种用于辅助设计DCDC电路中分压电阻值的软件工具。该工具能够根据用户设定的参数自动计算出所需的分压电阻值，简化了设计过程，提升了工作效率。具体到设计一个可调稳压电路，分压电阻的计算必须考虑到稳压器的基准电压、输出电压、反馈电阻、以及电路的工作电流等因素。 在BUCK电路中，分压电阻的作用是监测输出电压并将其反馈至稳压器的反馈引脚。通过调整分压电阻的阻值，可以改变反馈电压的大小，从而实现输出电压的调整。而在BOOST电路中，分压电阻主要负责从输出端获取电压反馈，以便稳压器能够根据负载的变化调节占空比，保持输出电压的稳定。 设计可调稳压电路时，工程师需要选择合适的反馈电阻值以确保电路在各种负载条件下都能够稳定运行。这通常涉及复杂的计算过程，包括对电路的线性稳定性和负载调节能力的分析。分压电阻计算工具能够帮助工程师快速准确地完成这些计算，确保设计的电路既满足性能要求又具有良好的可靠性。 除了计算分压电阻的阻值，该工具还能在设计过程中考虑电阻的功率耗散、温度系数以及电路的其他关键参数，从而提供全面的设计支持。这对于提高电路设计的成功率、缩短设计周期具有重要意义。分压电阻计算工具通常包含了丰富的数据库，内含多种开关稳压器的详细参数，用户可以据此快速找到适合其应用需求的组件。 可调稳压电路分压电阻计算工具是一款专业针对DCDC开关电源设计的辅助软件，它通过提供精确的分压电阻计算服务，极大地提高了电路设计的效率和准确性。对于电源工程师而言，这无疑是一大助力，能够帮助他们更快地实现电路设计，确保产品的性能和稳定性。在当今快节奏的电子产品开发环境中，这样的工具显得尤为重要，它不仅节省了宝贵的时间，还有助于工程师在竞争激烈的市场中保持领先优势。

### Hyperlynx电源完整性仿真知识点解析 #### 一、HyperLynx 8.0 PI 工具介绍 HyperLynx是一款由Mentor Graphics（现为Siemens EDA的一部分）开发的强大信号完整性分析工具，它具备灵活性、易于使用且能够很好地集成到现有的EDA框架与设计流程中。在《Hyperlynx电源完整性仿真》文档中，重点介绍了HyperLynx 8.0版本中的电源完整性(PI)功能模块。这一模块旨在帮助工程师们确保电源网络在高频下的稳定性，并通过精确的仿真结果来提高产品的性能和可靠性。 #### 二、HyperLynx PI 工具的重要性 在产品设计过程中，满足性能、成本和时间表的要求是至关重要的。全球竞争环境下，如果产品不能同时达到这些目标，很可能会被竞争对手的产品所替代。因此，采用仿真工具来探索设计方案并评估设计性能变得越来越重要。HyperLynx PI 工具不仅可以减少物理原型的数量，降低研发成本，还能确保设计在早期阶段就达到预期的目标。此外，该工具的准确性对于建立用户信心至关重要。 #### 三、验证研究方法概述 为了验证HyperLynx 8.0 PI 工具的有效性，《Hyperlynx电源完整性仿真》文档详细描述了一项验证研究，其中包括将HyperLynx的仿真结果与理论分析案例及测试平台的实际测量结果进行对比。测试平台包括一系列带有集成0603电容器的平面空腔。实验结果表明，HyperLynx预测的阻抗曲线与实际测量结果非常接近，证明了其在预测电容和平面间的相互作用、平面中的扩散电感以及空腔厚度对阻抗的影响方面的准确性。 #### 四、关键知识点解析 1. **电源完整性仿真**：电源完整性仿真主要是为了分析电路板上电源网络在高频条件下的性能，包括电压降、噪声水平等。HyperLynx PI 工具能够模拟这些效应，并帮助设计者优化电路布局和选择合适的去耦电容等组件。 2. **平面空腔效应**：平面空腔是指PCB上的导电平面之间形成的空隙。当这些空腔包含电容器时，它们会相互作用，从而影响电源网络的整体阻抗特性。HyperLynx能够准确模拟这种现象，帮助设计人员理解其对整体电源完整性的潜在影响。 3. **电容器和平面的相互作用**：电容器和平面之间的相互作用对电源网络的阻抗特性有重要影响。HyperLynx PI 工具能够模拟这种相互作用，并预测其如何改变电源网络的频率响应。 4. **扩散电感**：当电流流过平面时，会在平面内部形成涡流，从而产生扩散电感。这种现象会增加电源网络的高频阻抗。HyperLynx PI 工具能够准确模拟扩散电感，并提供改善方案。 5. **空腔厚度的影响**：空腔厚度的变化会影响电源网络的阻抗特性。HyperLynx PI 能够模拟不同厚度下的阻抗变化，并帮助设计者找到最优的设计参数。 #### 五、结论 《Hyperlynx电源完整性仿真》文档通过详细的验证研究证明了HyperLynx 8.0 PI 工具在电源完整性仿真方面的准确性和有效性。这对于现代电子产品设计来说至关重要，因为它有助于设计人员在早期阶段发现并解决潜在问题，从而提高产品的整体性能和市场竞争力。

内容概要：本文介绍了BoostPFC闭环CRM开关电源模型的Matlab仿真方法及其应用场景。BoostPFC（升压功率因数校正）技术旨在提升电源效率和电网质量。文中详细讲解了闭环控制策略、CRM临界导通模式以及ZCS零电流关断技术的应用。通过MATLAB 2017b搭建的仿真模型，展示了如何构建BoostPFC电路模型，添加闭环控制和CRM控制逻辑，最终实现ZCS零电流关断的设计。此外，还提供了简单的代码示例和详细的代码分析，帮助读者理解如何根据CRM模式生成控制信号及优化电路参数。 适合人群：电力电子领域的初学者和技术爱好者，特别是对开关电源设计感兴趣的工程技术人员。 使用场景及目标：①掌握BoostPFC的工作原理和优势；②学会利用MATLAB/Simulink进行电力电子系统的建模与仿真；③深入理解闭环控制、CRM模式和ZCS技术的具体实现方式。 其他说明：推荐配合相关书籍和在线资源一起学习，以便更好地理解和应用所学知识。

家用空调控制器电源采用开关电源方案是空调产品发展的最终趋势。NCP1014单片开关电源方案具有性能稳定可靠、使用灵活、电路简单、成本低廉等优点，在家用空调控制电源中具有相当大的应用市场。如有需要，利用NCP1014也可设计多路输出式开关电源，其要点是电源总的输出功率等于各路输出功率之和。 空调控制器的电源设计是空调系统中的关键环节，随着技术的发展，开关电源方案逐渐成为家用空调控制器的首选。本文主要探讨了采用NCP1014单片开关电源方案的优势及其在空调控制器中的应用。 NCP1014单片开关电源方案因其性能稳定、使用灵活、电路简洁和成本低廉等特性，在家用空调控制器市场上具有广泛的应用前景。这种方案不仅能够提供稳定的电源输出，还能适应各种输入电压变化，提高了空调控制器的可靠性。对于家用空调来说，传统低频铁芯变压器的线性电源方案存在诸多问题，例如输出电压受市电波动影响、继电器工作不稳定、热损耗大以及使用寿命缩短等。这些问题在NCP1014方案中得到了有效解决。 NCP1014单片开关电源的特性包括： 1. 可以通过最少的外围元件构建隔离式、高效率的开关电源，其电压调整率和负载调整率优于低频线性电源，同时提高了转换效率。 2. 动态自供电技术允许在功率小于5W时省去辅助电源绕组，简化了高频变压器的设计。 3. 内置700伏高压MOS功率开关管，可适应宽电压输入范围，并可在连续模式（CCM）和不连续模式（DCM）下工作。 4. 超低功耗，空载时整机功耗低于100毫瓦，采用外部偏置供电时可实现低峰值电流的频率跳变模式，减少噪声。 5. 电流模式控制提供了快速动态负载响应，内置软启动电路确保开机时无电流和电压过冲。 6. 完善的保护功能，包括短路自动重启动、开环故障检测、过压锁定、限流保护和过热保护，简化了外部电路设计。 NCP1014在空调控制器中的典型应用是采用反激式拓扑结构的10瓦隔离式电源，设计时需要考虑高频功率开关变压器、初级输入滤波电容等关键元件的参数。例如，开关变压器的电感量应根据工作模式选择，而初级滤波电容C1和C2则用于平滑输入电压，消除100赫兹纹波。 NCP1014单片开关电源方案为家用空调控制器提供了高效、可靠的电源设计方案，克服了传统线性电源的不足，有利于提升空调产品的整体性能和使用寿命，从而在空调制造行业中得到广泛应用。

本图是根据实物剖析而来，电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压，6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡，当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电，当Q1截止时，变压器式电感B3磁能转变为电能，其极性左负右正，续流二极管D4导通，电流通过二极管继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，当输出电压过低或过高时，从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽，从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时，IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止，以确保Q1的安全。