【DCDC设计】基于MP1471A的DCDC在线设计工具体验感受

MPS推出了DCDC在线设计工具,刚好最近的项目在用MP1471A,正好试一试和实际测试对比一下。言归正传,记录下试用感受。
1.首先进入设计工具界面,左侧为物料选型界面,可以选择你需要的DCDC物料,并填写实际的一些如输出电压电流等参数。填写参数时,会根据物料的参数范围值进行超限提醒,比较友好。右侧是原理图以及一些波形分析图以及PCB布局建议。整体界面中规中矩。
2.原理图界面进行DCDC电路参数修改。点击电容电感物料可以修改参数符合实际所用参数值。有点小遗憾就是除了反馈分压电阻值可以修改(只能修改一个,另一个根据输出电压值自动调整),其他电阻值不可修改。主要是EN使能分压电阻不可修改,BOOT电容串接的电阻也不知道阻值多少。还有就是输入电容只能选择瓷片电容,不能像输入电容一样可以选择电解电容。
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3.原理图参数参数设置发一个bug问题,反馈电阻取值有误,采用MP1471A,输入12V,输出5.5V时,反馈电压典型值为0.804V,实际反馈电阻应为33.2K和5.62K,系统自动设置的竟然是33.2K和66.5K,这个值输出不了5.5V,不知道怎么回事。
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3.原理图设置完毕后,接下来进行电路效果分析。首先是整个电路的分析结果。大概看了下,除了动态负载变化值较大一些,其他基本符合实际电路测试结果,这个差别可能是因为实际电路输入电容是电解电容加瓷片电容,而设计工具里只能选容值较小的瓷片电容。
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4.纹波波形,工具产生的纹波波形和开关波形如图所示。实际测试的10%轻载,50%半载和3A满载的纹波波形分别如下图。
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5.小信号波特图,设计工具生成的波特图如下图所示,可以看出DCDC的相位裕量约为45dB,增益裕量约为-18dB,整个环路基本稳定,但是裕量较小,可能是电路去掉了环路补偿电路部分所致。
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6.暂态响应波形如图所示。可以看出负载动态响应纹波在400mV左右。而实际电路的测试结果如下,实际纹波的峰峰值只有200mV左右,主要原因可能还是输入电容大小问题。
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7.DCDC转换效率。设计工具给出的转换效率如下所示。该DCDC的datasheet中的效率曲线如下所示。实测的转换效率如下图所示,
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由此可见,设计工具的效率曲线还是较理想化,与实际曲线有较大的差异。
8.BOM及PCB布局指导,在线工具可以显示详细的BOM清单,也可以导出EXCEL形式的BOM,PCB布局有布局注意事项和示例布局,算是常规项。

附上实际应用电路的参数原理图如下图所示。

总结:
1.整个在线设计工具功能涵盖点较全,与其他厂家相比功能大同小异;
2.电路参数修改不是很灵活,如部分电阻阻值无法修改,输入电容类型不能选择,不能非常贴近实际电路参数;
3.小信号波特图只有曲线参数,没有数据和评价结论,对于新手来说可能看不大懂,最好是对结果有评价;
4.建议工具上关联上DCDC物料的datasheet,便于使用者进行结果比对查询;
5.建议能一键生成或导出报告。

【备注】写了一堆,插了一堆图,发表时提示只能插入一个媒体项目,难道只能插一张图吗?悲催了,无图无真相了。

电阻阻值无法修改

输入电容只有瓷片电容,无电解电容类型,输入电容容值较小

设计工具选用的反馈电阻阻值比例不对

工具生成的纹波波形,实测10%轻载,50%半载和满载时的纹波波形对比

工具生成的小信号波特图,没有结果评价

在线工具生成的暂态响应波形如下,比实测纹波要大一些