安森美LED驅動(dòng)器設計網(wǎng)上仿真工具

　　LED照明設計過(guò)程中，工程師們選好LED驅動(dòng)器方案后，就可以開(kāi)始具體的LED照明電路設計。這個(gè)電路設計過(guò)程并不輕松，涉及到確定具體的設計要求(如電壓、電流及LED數量等)、繪制應用電路圖、進(jìn)行設計分析和確定最終物料單(BOM)等，需要工程師耗費相當多的時(shí)間和精力。

　　假如有一種簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)上設計仿真工具，可以讓工程師們坐在工作臺旁，就可以輕易地進(jìn)行上述一系列工作。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商，想工程師所想，與半導體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)上設計方案供應商Transim Technology共同推出了交互式GreenPoint?網(wǎng)上設計仿真工具，用于高能效LED照明應用。

　　本文將簡(jiǎn)要介紹這網(wǎng)上設計仿真工具的主要功能，以及工程師如何可以通過(guò)“找入口”、“定要求”、“審設計”、及“定BOM”等四個(gè)主要步驟，輕松地利用這工具進(jìn)行LED照明設計，并大幅縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。

　　主要功能及當前支持的LED驅動(dòng)器

　　這GreenPoint?設計工具提供交互式網(wǎng)上設計及驗證環(huán)境，幫助加速固態(tài)照明(SSL)方案的電路板設計。這GreenPoint?設計工具根據LED配置、電壓、電流或開(kāi)關(guān)頻率等用戶(hù)設計要求，自動(dòng)計算出最優(yōu)的電路配置，選擇恰當的電感值和電容值，并以交互式網(wǎng)上電路圖顯示出最終設計。這GreenPoint?設計工具然后使用Transim專(zhuān)有的WebSIM?技術(shù)，幫助測試建議的方案。這工具本質(zhì)上是一個(gè)虛擬測試臺，提供多種分析，方便工程師有效及高效測試其方案的性能。

　　一旦設計通過(guò)驗證，這GreenPoint?設計工具就生成物料單(BOM)和綜合設計報告，包括仿真結果、電路圖和設計數據。這GreenPoint?設計工具中結合了安森美半導體的電子商務(wù)工具，使用戶(hù)能夠甄選供應商的不同元件，得出合乎要求的物料單。用戶(hù)還可以在安全和私密的工作間保存設計文檔，留作后續參考和進(jìn)一步修改之用。

　　安森美半導體目前能夠使用GreenPoint?設計工具進(jìn)行網(wǎng)上設計的器件包括CAT4201高能效降壓LED驅動(dòng)器、NCL30000功率因數校正TRIAC可調光LED驅動(dòng)器、NCP1010/1/2/3/4電流模式穩壓器、NCP1529高能效降壓轉換器、NCP3065/6多拓撲結構開(kāi)關(guān)穩壓器、NCP5030降壓-升壓轉換器、NCP5050閃光白光LED升壓驅動(dòng)器，以及NSI45系列恒流穩流器及LED驅動(dòng)器中的多款器件。安森美半導體后續將來(lái)更多器件支持這設計工具。

　　關(guān)鍵應用設計步驟解析

　　如前所述，工程師只要利用四個(gè)主要步驟就可以輕松搞定高能效LED驅動(dòng)器應用電路設計。工程師們可能會(huì )非常急切地利用這工具進(jìn)行設計，自然可能發(fā)出這樣的疑問(wèn)：這么好用的工具在哪里？怎樣才能快速地利用這工具呢？我們馬上就為您揭曉答案。

　　(一) 選入口

　　安森美半導體提供多個(gè)入口，方便工程師快速地利用這工具進(jìn)行應用電路設計。對于中國工程師而言，一項必要的鋪墊性工作就是登陸安森美半導體中文網(wǎng)站www.onsemi.cn，點(diǎn)擊主頁(yè)中的“MyON”標簽頁(yè)，注冊您個(gè)人在安森美半導體網(wǎng)站上的帳戶(hù)，只需輕松幾步即可完成?？刹灰p視這項工作，因為它是您應用GreenPoint設計工具的不可缺少的基礎，可以讓您在后續設計工作中，輕易地保存、修改甚至與其他注冊用戶(hù)分享您的設計。

　　注冊完成后，只需從多個(gè)可選入口中選擇其中的一個(gè)，即可進(jìn)入工具頁(yè)面。最簡(jiǎn)單直接的入口，就是位于www.onsemi.cn網(wǎng)站主頁(yè)右上部的工具導航區(見(jiàn)圖1a中的紅色橢圓框部分)，點(diǎn)擊后，即可進(jìn)入具體的設計工具頁(yè)面(見(jiàn)圖2)。

　　其它一些入口方式也非常簡(jiǎn)單。例如，將鼠標移到網(wǎng)站主頁(yè)中“應用”標簽頁(yè)并在彈出菜單中選擇“LED照明”，即可進(jìn)入LED照明應用專(zhuān)區，在顯眼位置同樣可以看到設計工具的導航欄(見(jiàn)圖1b)。另一種方法是在主頁(yè)上直接點(diǎn)擊“MyON”標簽，輸入您的登錄ID和密碼后，即可進(jìn)入MyON專(zhuān)區，同樣通過(guò)相關(guān)導航欄即可進(jìn)入設計工具頁(yè)面(見(jiàn)圖1c)。當然，設計工程師也可以在主頁(yè)“設計支援”標簽頁(yè)的下拉菜單中選擇“設計資源”后循工具導航欄進(jìn)入。

　　除了這些入口方式，還有其它一些方式可供選用，如在主頁(yè)“產(chǎn)品”標簽頁(yè)從LED驅動(dòng)器列表中選擇帶有“Design it”相關(guān)圖標的產(chǎn)品，或是在搜尋框中輸入具體器件型號后在相關(guān)產(chǎn)品小結頁(yè)面，點(diǎn)擊導航欄后進(jìn)入，等等，不一而足。

　　一旦進(jìn)入具體的GreenPoint設計工具頁(yè)面(見(jiàn)圖23)，點(diǎn)擊事先選定的LED驅動(dòng)器所在欄前面的“Design it”按鈕，即可開(kāi)始網(wǎng)上設計了。本文將以NCL30000功率因數校正TRIAC可調光LED驅動(dòng)器為例，展示如何利用這設計工具。

　　(二) 定要求

　　如上所述，進(jìn)入NCL30000的設計頁(yè)面后，需要根據具體應用，針對性地選定設計要求，如最小及最大輸入電壓、LED正向壓降、LED電流、LED阻抗、串聯(lián)LED數量等等(見(jiàn)圖3左側)。相關(guān)數值的單位已經(jīng)確定，列在輸入框的右側，需注意避免混淆數值單位。

　　如圖4所示，為了便于工程師參閱所選LED驅動(dòng)器的數據表，此工具在頂部提供了相關(guān)數據表的鏈接，點(diǎn)擊相關(guān)圖標即可使用。另外，為了給工程師提供最大程度的便利性并節省設計時(shí)間，此工具為每項數值都提示出允許的最大值和最小值(參見(jiàn)圖3右側)，只需將鼠標停留在相關(guān)參數名稱(chēng)(如 LED Forward Voltage，即LED正向壓降)上，即彈出提示框，告知可以選擇的范圍。

　　確定好設計要求，點(diǎn)擊下面的“Generate Design”按鈕，即可快速地生成設計電路圖了。

　　(三) 審設計

　　承接上一步，工具自動(dòng)生成如下所示的NCL30000電路圖。對照這個(gè)電路圖，我們可以進(jìn)一步審視各外部元件。如果需要修改某個(gè)元件的值，只需使用鼠標點(diǎn)擊元件代號下面的藍色數值部分，即彈出對話(huà)框，可以在這對話(huà)框中輸入目標值，再點(diǎn)擊“OK”按鈕保存即可。如要修改電阻R3的阻值，點(diǎn)擊“R3”下面的藍色字體的“5.60 kΩ”即彈出對話(huà)框，再在對話(huà)框中修改即可。保存后，系統將更新電路圖。

　　一旦所有元件值確定無(wú)誤，即可點(diǎn)擊相應的按鈕，進(jìn)行直流輸入瞬態(tài)仿真或交流輸入瞬態(tài)仿真，等待若干秒后，點(diǎn)擊“DC Input Transient”(直流輸入瞬態(tài))或“A C Input Transient”(交流輸入瞬態(tài))下面的“Result”(結果)按鈕，即可進(jìn)入仿真結果頁(yè)面(見(jiàn)圖5)。結束仿真后，點(diǎn)擊圖4左側的“Waveforms”(波形)按鈕，也可方便地獲得諸如“Feedback”(反饋)、“IC”、“Switching”(開(kāi)關(guān))、“Input”(輸入)或“Output”(輸出)波形。

　　如圖4所示，工程師在此階段還可以點(diǎn)擊器件型號右側的軟盤(pán)圖標，隨時(shí)保存設計，防止丟失設計導致返工。

　　(四) 定BOM

　　仿真測試完成后，就可以進(jìn)入下一步：確定設計的最佳BOM(見(jiàn)圖6)。如圖6所示，表中列舉了電路中所有元器件的型號，目前支持這一過(guò)程元件選擇的代理商有Digi-Key，故表中相應列舉了相關(guān)器件的Digi-Key型號和原廠(chǎng)型號。另外，鑒于RoHS已經(jīng)成為影響工程師設計的一項重要因素，使用這工具也可選擇符合RoHS指令的元器件，只需在“RoHS Compliant”(遵從RoHS指令)前點(diǎn)擊復選框并點(diǎn)擊下面的“Apply”(應用)按鈕即可。

　　確定好BOM后，如圖6所示，工程師可以點(diǎn)擊“Download”按鈕，下載自己選定的BOM到本地硬盤(pán)上留作備用。

　　完成上述步驟后，應用電路設計過(guò)程就基本結束了。當然，工程師還可以進(jìn)一步點(diǎn)擊“Design Summary”標簽頁(yè)，系統性地查看在前述步驟中選定的設計要求、生成的電路圖、確定的物料單以及仿真電路圖等，并將其保存為PDF格式的文檔，方便進(jìn)一步地回顧或審閱設計。最后，在“My Designs”標簽頁(yè)，工程師還可以方便地查看自己進(jìn)行的所有設計，能夠重新打開(kāi)或刪除某項設計，或是將自己的設計與另一位MyON注冊用戶(hù)分享等。

　　總結：

　　固態(tài)照明市場(chǎng)持續增長(cháng)發(fā)展，新、老供應商都期望利用LED優(yōu)于傳統照明方案的性能、成本、可靠性和能效優(yōu)勢。安森美半導體身為應用于高能效電子產(chǎn)品的首要高性能硅方案供應商，針對多種LED照明應用提供寬廣范圍的高能效LED驅動(dòng)器方案及相關(guān)GreenPoint?參考設計，還進(jìn)一步提供新的GreenPoint?設計工具，讓新興照明應用的設計人員坐在工作臺就能輕松設計，幫助他們大幅縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。