步驟 3━電源效率和功耗優化

　　用戶可以點擊“Loss Estimation and Breakdown”選項卡，進入下一個步驟，以優化電源效率和功耗。如圖 5 所示，用戶選定 MOSFET 并點擊“update”軟鍵后，程序就會給出在給定輸入電壓時電源效率和功耗隨負載電流變化的曲線，該曲線可能隨著 VIN滑動條的變化而變化。詳細的功耗數字餅圖可進一步幫助用戶了解和調整設計參數和組件，以最大限度降低某些情況下的功耗，優化總體效率。

　　圖 5：設計步驟 3：優化效率和功耗

　　LTpowerCAD 功耗估算基于很多組件模型和方程。這包括功率 MOSFET、電感器、電容器和 IC 柵極驅動器的功耗。不過，要獲得實時結果，器件功耗模型使用的是簡化的行為模型，而不是復雜的物理模型。請注意，在LTpowerCAD中，還沒有電感器 AC 功耗的模型，但是用戶可以選擇輸入這個功耗值。因此，估計的效率有可能比實際硬件效率高幾個百分點。即使如此，這個工具程序仍然提供了一種實時、快速的估算方法，可幫助用戶選擇和比較各種不同的可選組件，尤其是電感器和功率 MOSFET。

　　步驟 4━反饋環路設計和瞬態優化

　　下一步是設計電壓反饋環路以及以良好的穩定性裕度優化負載瞬態性能。這一步常常被看作是最具挑戰性的電源設計任務之一。LTpowerCAD設計工具使這個任務變得簡單和容易了。

　　圖 6 顯示了環路和瞬態設計頁面。環路增益的波德圖可以實時調節，以通過調整補償 R/C 值，實現所希望的環路帶寬和相位裕度。詳細的環路設計概念在參考資料中給出。就一個開關模式電源轉換器而言，通常建議在交叉頻率上有超過 45 度甚至 60 度的相位裕度，在 1/2 電源開關頻率fSW上有至少 8dB 增益衰減。頁面中有很多選項卡，其中有一個選項卡提供電源輸出阻抗圖，以向用戶提供更多環路設計細節。負載瞬態圖可供用戶定義負載步進大小和電流轉換率。用戶可以針對給定設計“凍結曲線”，然后改變設計值或組件選擇，產生另外的設計，并在這些設計之間進行比較，以獲得最佳結果。

　　圖 6：設計步驟 4：反饋環路和負載瞬態設計

　　就給定負載瞬態條件 （負載電流步進大小和轉換率） 和 VOUT過沖/下沖目標限制而言，用戶可以調節環路，檢查環路帶寬、穩定性和瞬態性能。如果瞬態性能仍然不能滿足目標，那么用戶可以提高輸出電容器 （包括大容量電容器和陶瓷電容器），然后重新調節環路，直到滿足設計目標為止。既然LTpowerCAD負載瞬態圖是從小信號模型中得出的，速度非?？?，但僅是一階近似的。因此，有必要留出足夠 （20% 至 30%） 的瞬態設計裕度。

　　為了保證環路設計準確度，每個 LTpowerCAD設計工具在發布之前，我們的工程師對其在凌力爾特的標準演示電路板和環路測量上進行試驗臺驗證。不過，在用戶的設計中，設計結果可能受到組件寄生值變化的影響，例如不準確的電容器 ESR 值。因此，用戶有必要通過原型測試驗證其最終設計。

　　步驟 5━附有 BOM 和 PCB 尺寸的總結報告

　　在最后這個步驟中，用戶可以進入總結頁面，該頁面提供設計性能總結 （圖 7） 以及簡要的電源組件材料單 （BOM） 和組件總體占板面積的粗略估計?？偨Y報告也可以打印出來。

　　圖 7：設計步驟 5：總結、BOM 和設計方案尺寸

　?。蛇x） 步驟 6 ━輸出到LTspice仿真程序中

　　這個步驟是可選的，將LTpowerCAD設計結果輸出到LTspice仿真文件中，以進行實時仿真，詳細檢查電源穩定狀態、瞬態波形和性能。在 LTpowerCAD原理圖頁面點擊LTspice軟鍵，將LTpowerCAD中的關鍵設計參數輸出到LTspice仿真電路中，就可以完成這個步驟 （圖 8）。

　　圖 8：可選的步驟 6：輸出到LTspice電路以進行仿真

　　設計方案庫

　　LTpowerCAD 設計方案庫是一個重要功能，可幫助用戶快速獲得最終設計和很好的結果。如圖 9 所示，在主原理圖頁面，通過點擊“Solution Library”軟鍵，用戶可以發現很多針對特定凌力爾特產品的已有設計。這些設計可能是凌力爾特的標準演示電路板、數據表電路或參考設計。這些設計中很多都經過實驗室測試和驗證，從而使用戶能夠從一個經過驗證的已有樣例開始新的設計。此外，用戶可以保存自己的設計，建立自己的設計方案庫，以備日后使用。

　　圖 9：已有設計方案庫為將來的設計提供了一個良好的起點

　　“與新發布同步”更新，安全性更高

　　LTpowerCAD II 設計工具是基于Microsoft Windows PC 的程序。用戶可以下載該程序，將其安裝在本地 PC 中。與基于 Web 的設計工具相比，LTpowerCAD可以利用強大的本地 PC之所有功能和資源，而且不會受到互聯網和電腦資源共享的限制，也不需要擔心數據安全性問題。安裝完成后，用戶不需要互聯網連接，就可以運行程序。而且，用戶還可以定期點擊程序起始頁面上的“SYNC RELEASE”軟鍵，檢查程序更新，例如新工具和新功能，而無需安裝新的LTpowerCAD。

　　總結

　　LTpowerCAD 設計工具提供了一種強大、易用的方法，可通過 5 個簡便的步驟為新的電源設計關鍵參數。其標準設計方案庫和用戶設計方案庫使設計師能夠利用很多已有設計。設計結果可以非常容易地輸出到LTspice中以進行仿真，進而詳細評估性能。LTpowerCAD還有很多更細致的功能，本文尚未提及（請查閱參考資料）。總之，LTpowerCAD設計工具可幫助系統工程師快速設計新的設計方案，并取得很好的結果，而且能夠最大限度減少所需工作量和時間。