硬件设计电源系列文章-电路电源设计流程

文章目录

• • 概要
  • 整体架构流程
  • 技术名词解释
  • 技术细节
  • 小结

概要

本文主要介绍硬件单板电源设计流程。

整体架构流程

提示：这里可以添加技术整体架构

主要分三部：

电源需求：

根据硬件总体方案，确定各芯片所需的供电电压； 根据芯片的特点及系统性能指标需求，确定各电压的性能要求

电源树设计：

根据电源需求，选定电源模块或芯片，设计单板电源树； 根据电源树设计评估单板功耗，优化功耗设计

电源详细设计：

根据电源树设计选定的芯片，进行电源原理图设计； 可利用一些在线工具进行辅助设计；

技术名词解释

        电源需求管理：电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗，优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。电源管理技术也称做电源控制技术，它属于电力电子技术的范畴，是集电力变换，现代电子，网络组建，自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术，现今已经广泛应用到工业，能源，交通，信息，航空，国防，教育，文化等诸多领域

技术细节

这里将举一个实际的例子，来分享设计的全过程 。

单板电源供电种类及数量：

主要芯片型号	数量	供电电压	需求电流	功耗
ADA4927-1	4	±5V	20mA	0.8W
LMH6401	2	+5V	100mA	1W
ADL5205	2	+5V	175mA	1.75W
AD5666BRUZ-2	1	+5V	30mA	0.15W
AD9680-1000	2	3.3V	130mA	6.6W
		2.5V	595mA
		1.25V	910mA+N/A
LMK04821	1	3.3V	430mA(max)	1.42W

 整板芯片功耗约11.72W，其中ADC的功耗占约50%，设计中需要重点关注ADC的散热问题

电源树的设计：

     设计电源树时，考虑各芯片的电源性能需求及功率需求； 电源设计要降额设计，对于高可靠性的设备，可能还需要进行部分电源备份设计； 对于有推荐的高速模拟芯片供电方案，在无足够把握的情况下按推荐的设计 

 AD9680的电源需求

官方参考设计：

 下面介绍一款电源设计在线工具：

WEBENCH电源设计器，这是一款在线设计工具

 

 这里主要描述电源的输入输出要求，包括电源输入范围，电源输出范围及最大电流要求；

 然后系统会推荐一些常见的方案，如图，提示有300多种符合要求的方案供选择，我们可以在进一步细化电源设计。选择合适自己方案的电源器件及方案。

 

 最后这个软件还会提供波特图供设计参考

小结

提示：这里可以添加总结

例如：

本节主要描述了单板电源简单设计流程，以及在线仿真工具。