TI WEBENCH：如何設計TPS5430的應用電路？

現在用TI WEBENCH來反向重新設計下TPS5430的應用電路，并給出一些設計過程、效率分析、bom清單、工作數值、ORCAD原理圖文件和優化選項等，下面給出具體過程。
? ? ? ? 第一步，在ti官網上打開TI WEBENCH（首先要登錄注冊的ti官方賬戶，否則不能正常使用TI WEBENCH），輸入設計參數，本案例選擇輸入電壓最小為12V，最大為36V，輸出電壓5V，電流為3A，參數選擇截圖如下圖1所示：

圖1 參數選擇截圖

第二步，點擊綠色的“顯示推薦的電源管理電路”按鈕，此時等待設計界面彈出，如圖2所示

圖2 WEBENCH設計參數系統計算等待

在中間的器件列表上方，有一個可以搜索的“Search”輸入框，可以過濾需要的器件，在此輸入TPS5430,過濾結果，截圖如下圖3和圖4所示：

圖3 搜索過濾位置

圖4 過濾結果

第三步，點擊TPS5430后面的開啟設計按鈕，此時彈出TPS5430的設計頁面，上面有圖表、原理圖、優化工具、工作數值、材料清單、設計分享、打印、導出原理圖等各種需求選項，截圖如下圖5所示：

圖5 設計截圖

此時，可以導出TPS5430的設計原理圖和CAD文件，點擊右上方的“打印”選項，可以看到真個設計的原理圖和bom清單，工作數值，效率分析等參數。也可以在此頁面下分別查看上述的各種參數，點擊“圖表”就進入效率參數分析，點擊“原理圖”可以看到原理圖設計，點擊“工作數值”可以看到各種工作參數的匯總，點擊“材料清單”可以看到設計的所需元器件和詳細參數。
在點擊“圖表”的選項后，會彈出如截圖6所示：

圖6 圖表截圖

選項上方還有“檢視其他圖表”，點擊后出現更多圖表選項，截圖如圖7所示

圖7 更多圖表截圖

電路原理圖截圖如下圖8所示：

圖8 設計原理圖

第四步，導入ORCAD的.EDF文件，設計截圖下圖9所示：

圖9 電路原理圖截圖

第五步，設計PCB圖，截圖如圖10所示

圖10 PCB截圖

TPS5430的噪聲和對策概述
? ? ? ? ?TPS5430集成110m ohm的開關管的BUCK電源IC，支持5.5-36V的輸入電壓，最低可以輸出1.22V。開關電源開關噪聲會產生很嚴重emc和紋波問題，是50-300Mhz頻段EMC重要奉獻者，也是難解決的問題。從理論上，減少開關電源的的電路的回流回路，同時采用合理的器件（肖特基二極 ? ? ? ? ? ? ? ?管，低ESR的電容）來降低開關電源固有的缺陷，但是實際上的設計受制于成本，空間，時間的影響，我們沒有辦法設計完全符合條件的開關電源PCB，即使非常嚴格的按照了設計規則設計，走線長度等效電感，回流路徑等效電感，引腳等效電感也是無法避免的，仍然會造成電路的振鈴和 ? ? ? ? ? ? ? ?EMC問題。
? ? ? ? ?·減少EMC問題，通過以下措施來實施：
? ? ? ? ? 減少和消除電壓和電流毛刺和尖峰；
? ? ? ? ?·限制dI/dt 或者 dV/dt（電壓和電流的變化）；
? ? ? ? ?·保護mosfet工作在安全的電壓（振鈴的影響）；
? ? ? ? ?·降低mosfet 發熱（能量轉移到電阻和負載上）；
? ? ? ? ?·降低開關損耗；
? ? ? ? ·衰減電壓和電流振鈴造成的EMI問題。

第六步，實際紋波測試

圖11 限制頻率20Mhz噪聲