WEBENCH使用指南(基于新版WEBENCH)

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查看: 1244回复: 18 发表于 2019-3-7 21:42:13   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 22:45 编辑

WEBENCH®电源设计器是一款在线设计工具,可以根据您的需要来帮助您选择、设计和比较电源设计方案。WEBENCH®电源设计器功能强大而且易于使用,引导用户完成从多种可能的电路设计中进行选型和仿真的过程。每一个设计方案都根据用户所重视的指标进行了优化,并且包含一份详细的元器件清单和价格用于比较。在设计过程中,您将体会到电源设计中需要进行取舍的指标,并从中做出选择,例如方案总体成本、电路板面积、以及电源效率。选择合适的设计方案之后,您可以更改元器件型号,并通过仿真来验证运行状态和性能指标,从而对方案做出进一步的优化。当用户确定满意的设计方案之后,方案会被自动保存在您的myTI账户中,并可以打印出来或是保存为PDF格式,您也可以将设计方案分享给他人,或者导出为不同的CAD设计文件格式以方便使用。

WEBENCH在2019年进行了全新升级,采用了新的基于HTML5的结构,速度更快,更加容易使用。本指南将介绍WEBENCH电源设计的主要步骤并解释其常用功能,从而帮助您学会使用WEBENCH。本文中包含的设计示例可以帮助您进行练习,并熟悉同他人分享设计方案和设计结果的过程。


本指南PDF版下载: 1_WEBENCH概览.pdf (3.1 MB, 下载次数: 132)

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发表于 2019-3-7 21:50:31   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 21:52 编辑

入门

如果您已经确定了一个芯片型号来用于您的电源设计,您可以从TI官网ti.com.cn上的芯片页面进入WEBENCH。如果该芯片支持WEBENCH,芯片页面右方会有WEBENCH入口。只需输入您的要求,然后点击“开启设计”,就可以直接打开推荐的WEBENCH设计方案。

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如果您尚未选定芯片型号,请通过TI官网打开WEBENCH设计中心(http://www.ti.com.cn/zh-cn/tools-software/design-center/webench-power-designer.html),并点击“产品支持”下方的“直流/直流”链接以进入WEBENCH电源设计器。

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这样即可打开一个标题为“Createa new DC/DC power design”的网页。

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页面最上方有一个搜索框,如果想选择针对某个具体芯片型号的设计,可以进行搜索。如果还没有确定芯片型号,可以直接输入所需的电源参数:

  • 输入电压范围
  • 输出电压
  • 输出电流
  • 点击“Advanced”可以选择更多选项

在“Design Consideration”部分,您可以选择是否根据一定的特性来对您的设计进行优化。如果选择“Balanced”,那么方案中成本、效率和电路板尺寸这三个相互制约的因素将有同样的权重。如果这三者中某一项对您的设计来说更为重要,例如成本,您可以选择“Low Cost”,这样WEBENCH将自动在设计和元器件选择过程中偏向低成本方案。

如果点击“Advanced”,则会在下拉菜单中看到更多WEBENCH的设计优化选项。这些选项不是必须的,但如果需要也可以进行修改。

输入完成之后,点击“View Designs”就可以开启WEBENCH电源设计器。  


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发表于 2019-3-7 21:58:22   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 21:59 编辑

关于导航栏

现在页面的最上方会出现一个导航栏。通过导航栏可以快速在几个设计步骤中切换,包括:Customize原理图、BOM、运行参数)、Simulate以及Export

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上述几个设计步骤将会在本文后续章节进行详细介绍。


CUSTOMIZE

在当前页面(即SELECT页面)中,点击一个设计方案下方的Customize按钮,即可进入该方案的Customize页面。在Customize页面中,您可以查看设计方案的原理图和PCB图,并通过更替元器件来进一步优化设计。在此页面中您也可以查看该设计方案在整个运行范围内的关键运行参数的值以及对应图表。


SIMULATE

当您完成Customize步骤之后,您可以点击Simulate按钮来查看该方案支持的电气仿真类型,并运行仿真。通常WEBENCH可以支持以下几种仿真:
  • 上电启动仿真
  • 稳态仿真
  • 负载暂态响应仿真
  • 输入暂态响应仿真
  • 波特图仿真
  • 两步启动仿真


EXPORT

Export页面中,您可以将设计方案导出到其他CAD软件中,例如AltiumCadence等。您也可以打印一份完整的设计报告以保存或是分享给别人。另外,您还可以通过链接方式将您的设计分享给同事,请他们来一起审阅。

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发表于 2019-3-7 22:08:26   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 22:10 编辑

选择一个设计方案

在您输入所有电源参数并点击
View Designs按钮之后,WEBENCH会快速生成一个列表,将所有满足您的设计要求的方案都展示出来,并把最优方案显示在顶端。WEBENCH也支持列表式的显示方式,如果需要可以点击右上角的Table view按钮来切换。

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现在,WEBENCH已经根据您的输入自动选择了合适的电源拓扑和元器件。WEBENCH支持的拓扑包括Buck(降压)、Boost(升压)、Flyback(反激)、InvertingBuck-Boost(反向升降压)、四开关Buck-Boost、SEPIC、半桥谐振LLC、以及升压PFC拓扑。WEBENCH还会同时选择并计算出方案中所有外围电路元器件的价格,以便于您对整体方案的成本、体积和效率进行比较,而不是只计算芯片本身。

为了帮助您更好地进行选择,WEBENCH页面左边提供了一系列的附加筛选器。如果需要,您可以使用这些筛选器来滤除不满足要求的方案,例如是否有使能引脚等。这些选项不是必需的,但它们为您提供了一个机会,让您可以进一步优化设计方案的成本、体积、效率以及功能特性。

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您可以勾选Compare功能框,来对不同方案的细节做比较。

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注:如果您在方案列表中没有看到您想使用的芯片型号,您可以使用页面左侧的Filter by Part Number功能来进行搜索。

在您完成方案选择,找到最适合您的方案之后,请点击该方案下方的红色“CUSTOMIZE”按钮。这将打开您所选择方案的CUSTOMIZE页面,里面会展示该方案的详细信息,包括原理图、运行参数值、PCB电路图示例、以及元器件清单(BOM)。


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发表于 2019-3-7 22:14:44   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 22:16 编辑

定制您的方案(CUSTOMIZE

现在您已经进入所选设计方案的CUSTOMIZE页面中了。在页面顶部您将看到Schematic(原理图)、PCB Layout(PCB图)、和BOM(元器件清单)这几个标签。在页面中部您将看到Operating Values(运行参数值)和Charts(图标)标签。ChartsSchematicOperating ValuesBillof Materials这四个窗口将会是我们在WEBENCH实践中最常用到的窗口。

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  • SCHEMATIC原理图)显示了通过WEBENCH计算和筛选所产生的方案电路原理图。

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  • PCB LAYOUTPCB图)显示了印刷电路板布局,WEBENCH所显示的PCB布局是根据方案中电源芯片对应的评估板(EVM)来绘制的。

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  • BILL OF MATERIALS元器件清单)列出了设计方案中所需的所有元器件,并且标出了这些元器件的大致价格(显示的价格是基于1000片采购量的价格)。

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  • OPERATING VALUES运行参数值):下拉至页面底部,您可以看到详细的性能指标以及重要元器件和节点上的值。如果需要,您可以随时更改输入电压或者负载电流的值,来查看不同工作点上这些值的变化。

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  • CHARTS图表)显示了整个工作区间上(包括输入电压和负载电流)各个运行参数值的计算结果。它是运行参数值的图表化表现形式。您可以点击View Other Charts来选择想要查看的图表。

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发表于 2019-3-7 22:19:23   只看该作者
原理图和元器件替换

点击导航栏下的Schematic(原理图)标签可以进入到原理图视图。

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在原理图视图下,原理图右上角可以找到放大(zoom in)、缩小(zoomout)、以及导出到CADexport to CAD)图标。

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如果您想要在原理图视图中替换一个元器件,可以点击这个元器件,在弹出的对话框中可以看到该元器件的参数,点击CHOOSE ALTERNATIVE就可以替换该元器件。

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发表于 2019-3-7 22:22:49   只看该作者
运行参数值(OperatingValues

点击页面中间的OperatingValues标签,可以查看在输入电压和负载电流范围内任意一点上的运行参数值和电源性能指标。

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在表格中您可以看到一系列运行参数值。点击表格头部的Name或者Category可以根据参数名或类型进行排序。

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您可以在不改变当前设计方案的情况下重新计算不同工作点下的值。只需移动Vin或者Iout滑动条,然后点击Recalculate即可。

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在底部会有一个提示,提醒您相位裕度(phase margin)和穿越频率(crossover frequency)的值是预估的。如果要获得更准确的值以便于评估您的设计是否稳定,您需要使用电气仿真功能。



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发表于 2019-3-7 22:25:46   只看该作者
查看元器件清单并替换元器件

点击导航栏下的
Bill Of Materials标签,可以查看设计方案中所使用的所有元器件清单(BOM)。

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如果您想要替换某个元器件,在BOM表的最后一列点击Select Alternate Part,并选择您想要使用的元器件。

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例如,当您点击Cout右边的“Select Alternate Part”按钮之后,您将看到一个窗口,其中列出了可以在本设计中使用的备选电容。您可以从中选择您所需要的电容。

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发表于 2019-3-7 22:31:10   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 22:33 编辑

运行电气仿真及替换元器件

WEBENCH使用基于SPICE的仿真引擎来对您的电源电路进行仿真。支持的仿真类型有波特图仿真、稳态仿真、输入暂态仿真、负载暂态仿真、以及上电启动仿真。您可以在原理图上添加探针,也可以查看波形图、改变元器件参数,还可以查看您的仿真结果历史记录。

点击顶部导航栏中的
SIMULATE来选择仿真类型。

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进入仿真视图之后,在原理图的左边可以选择仿真类型,还有一个start按钮,用来开始进行选定类型的仿真。

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在右方是波形显示区,可以看到仿真得出的波形结果。在其中您还可以点击ADD WAVEFORMS来查看不同原理图中节点的波形。

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点击Start进行仿真,并在原理图上通过探针选择您想要显示的节点。同原理图视图一样,您可以点击原理图中的元器件来查看它们的参数。如果您想要更换一个不同的元器件,在仿真清单中选择一个新的仿真,然后点击原理图上的元器件来选择需要更换的元器件,或者设置电源。请注意,如果您更换了元器件或是改变了电源设置,您必须运行一次新的仿真以获得新元器件的仿真结果。

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下图显示了点击原理图中Iout图标之后的窗口。您可以在对话框中输入一个新的负载电流值并点击Save Changes,之后开始一个新的仿真来查看更改之后的结果。

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如果想要让多个波形显示在统一的坐标轴下,请点击Add Waveforms旁边的省略号,并选择Groups voltage onsame Y-axis,这样不同电压波形都会使用统一的坐标轴。

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您也可以勾选Marker并在波形上移动鼠标,来测量波形上某个点的具体值。

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如果想要将波形的某个部分放大,请按住鼠标左键不放,同时从左上到右下拖动鼠标。若想复原,请点击Add Waveforms旁边的省略号,并选择Reset zoom。

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发表于 2019-3-7 22:35:46   只看该作者
本帖最后由 Shuyang 于 2019-3-7 22:40 编辑

如何将设计分享给他人

EXPORT视图下,您可以将您的设计分享给其他人。只需点击页面右上方的“分享”按钮,或是点击EXPORT右边的省略号并选择Share Design,就可以进行分享。输入收件人的邮箱地址,WEBENCH会发出一封邮件,其中包含设计方案的链接。点击链接后,收件人的WEBENCH账户中会创建一份您的设计方案的副本,这样收件人对方案的修改不会影响到您原始的方案。

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您也可以创建一个公用链接(PUBLIC LINK)来将设计方案同时分享给多个接收者。收到链接的人都可以在他们的WEBENCH账户中创建一个该方案的副本。只需输入一个设计方案的名称及注释,然后点击GETLINK,就可以创建分享链接。

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发表于 2019-3-7 22:40:12   只看该作者
如何将设计方案导出到CAD软件

EXPORT视图下,您可以将设计方案导出到多种CAD软件中。您可以选择您所需要的CAD软件格式,然后点击按钮Export Design,即可导出设计。

导出的文件会是一个zip格式的压缩包。将该文件解压缩,并按照readme文件中的说明进行操作,就可以打开原理图和PCB图,以及CAD仿真文件。

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发表于 2019-3-7 22:43:22   只看该作者
如何生成PDF报告

EXPORT视图下,页面左下方有一个Print Report区域,您可以利用这个功能生成一个包含全部设计资料的PDF报告,包括原理图、BOM、运行参数值、PCB图、以及仿真结果。

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Shuyang 发表于 2019-3-7 22:43
如何生成PDF报告

在EXPORT视图下,页面左下方有一个Print Report区域,您可以利用这个功能生成一个包含全 ...

我每日一周的图片上传不了啊,一直 显示上传中,怎么办

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Mr_Zhai 发表于 2019-5-14 22:25
我每日一周的图片上传不了啊,一直 显示上传中,怎么办

在论坛里找@电赛小编 问一下吧

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一粒轻沙

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发表于 2019-7-1 17:08:11   只看该作者
WEBENCH可以设计放大器吗?

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liumeng35 发表于 2019-7-1 17:08
WEBENCH可以设计放大器吗?

WEBENCH目前不支持放大器设计,如果需要对放大器进行仿真可以用TINA-TI,也是免费软件,可以从TI官网下载

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一粒轻沙

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发表于 2019-7-5 14:12:39   只看该作者
Shuyang 发表于 2019-7-1 18:44
WEBENCH目前不支持放大器设计,如果需要对放大器进行仿真可以用TINA-TI,也是免费软件,可以从TI官网下载 ...

好的,谢谢!

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发表于 2019-7-29 09:54:48   只看该作者
12周每周一练应该是116mm2吧?

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发表于 2019-9-22 20:08:09   只看该作者
厉害豁然开朗
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