簡(jiǎn)化PMIC仿真設計 幫助工程師快速檢查電路

　　PMIC，Power Management IC---電源管理集成電路。正如題目所說(shuō)，我們這篇文章會(huì )給大家講一講PMIC仿真，以及其如何幫助工程師快速檢查電路。

　　相信大家不論是在做畢業(yè)設計，還是在做一些IC設計，都會(huì )知道幾個(gè)市場(chǎng)份額比較大的仿真軟件，INSpice、SPICE、Saber、PSpice等等。這幾個(gè)仿真軟件由于其仿真質(zhì)量，仿真效率以及仿真完善度，被不同的用戶(hù)人群擁護。但是，正是由于其優(yōu)秀的完善度，造成他們擁有龐大的數據庫，我們不得不去下載更大的包去適應最新的電路設計方案。而對于PMIC設計人員來(lái)說(shuō)，這個(gè)是最頭疼不過(guò)的了，因為作為工程師的你，有著(zhù)非常明確的產(chǎn)品目標，做功能型設計，針對消費類(lèi)電子產(chǎn)品，或者醫療電子類(lèi)設計，但是以上的軟件由于領(lǐng)域涉及太過(guò)廣泛，往往在得到優(yōu)秀數據的同時(shí)，卻也浪費了不少時(shí)間。

　　作為一個(gè)電源設計方面的仿真客，我更希望會(huì )出現那種便捷又快速的仿真軟件，例如在線(xiàn)仿真軟件或者只有幾兆大小的軟件。這種軟件可以讓我們比較快速的定位我們需要認識的產(chǎn)品，或者可以快速的排查我們的電路問(wèn)題，如此，也不用擔心電腦承受不住軟件的過(guò)多程序而突然死機。當然，有得必有失，類(lèi)似這種在線(xiàn)設計軟件，必然不能得到最完整的報告，但是，卻能夠得到你最需要的報告。

　　前幾天在網(wǎng)上尋找了下類(lèi)似的小型仿真軟件，優(yōu)秀的產(chǎn)品非常少。幾家做電源管理芯片比較聞名的公司與上面提到的幾款仿真產(chǎn)品都有著(zhù)不同程度的合作。其中比較讓我注意的是富士通半導體的在線(xiàn)設計仿真器 Easy DesignSim?，可能大家都注意到了它的“在線(xiàn)”兩個(gè)字。最近，為了減少外圍元件的選擇時(shí)間，越來(lái)越多的產(chǎn)品采用集成外圍元件的方法。例如，將電壓設置電阻和MOS場(chǎng)效應管等內置到電源芯片中。當然，為了方便電源設計工程師選擇元件，芯片制造商提供的這種易用的在線(xiàn)仿真環(huán)境使得電源設計更加容易。不知道具體效果怎么樣，先注冊一下，看看效果。

　　登陸注冊布拉布拉，都比較簡(jiǎn)單，郵件注冊大家都懂的，郵箱最重要；接下來(lái)的都比較程序化，和其他軟件差不多。接下就是搜索和選擇部分，大家可以設置每路DC-DC轉換器所需的輸入電壓、輸出電壓和負載電流；通道設置，點(diǎn)擊“輸出n”； 設置LDO通道的數量。然后選擇產(chǎn)品，產(chǎn)品左邊都有最新數據手冊，比較人性化，要是自己不記得，還可以點(diǎn)開(kāi)看看，反正都是根據個(gè)人意向啦，這些工作還是很輕松的。

圖1 搜索選擇部分截圖

　　當然不要忘了設置操作參數，一步一步來(lái)，感覺(jué)還算比較順暢，輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、開(kāi)關(guān)頻率都是基本設置，如果需要模式選擇，就要注意下面的PFM/PWM的自動(dòng)切換還是PWM固定等等，基本的操作參數就這樣了，要是還需要修改就調回這頁(yè)修改。最后點(diǎn)擊最下面的“Create Design”就可以啦！

圖2 模式選擇截圖

　　得到原理圖以后就方便很多了，根據自己的意向設置，仿真參數和啟動(dòng)分析都在這個(gè)界面里，基本參數類(lèi)似，用于瞬態(tài)分析的輸出電流和Tr/Tf的設定、外部元器件都是可以修改的。注意，這里可采用兩種方式來(lái)設置外部元器件：設置自選的元器件或選擇BOM列表中的元器件。啟動(dòng)分析是通過(guò)點(diǎn)擊原理圖上方的按鈕啟動(dòng)來(lái)進(jìn)行仿真的，包括AC分析、瞬態(tài)分析、穩態(tài)分析、啟動(dòng)、關(guān)斷等。

圖3 設置仿真參數以及啟動(dòng)分析截圖

　　外部部件參數設置之前講過(guò)也是可以更改的。如下面截圖。

圖4 外部部件設置截圖

　　最后的一步一步下來(lái)，我們就可以得到仿真結果。具體的還是在軟件中顯示的比較完整，如下圖所示，一系列有關(guān)波形的功能按鈕---水平軸上的指示器T1和T2位于圖表的上端，可以通過(guò)移動(dòng)指示器，可以測量?jì)蓚€(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間；點(diǎn)擊水平軸上時(shí)間可以對測量時(shí)間進(jìn)行縮放。

圖5 仿真結果截圖

　　通常情況下，根據不同產(chǎn)品，可分為兩類(lèi)效率圖。一種是在接近設置條件的條件下測量結果；一種是在設置條件下仿真結果。我們可以通過(guò)設置外部元器件的下列參數，可以提高效率的仿真數據的精確性。FET（Qg： FET總柵極電荷；Vf_Sync： 同步FET的二極管正向壓降；）、線(xiàn)圈（Pcore_Coil_PWM： 線(xiàn)圈磁心損耗）、電容器（ESR： 電容器的ESR）。

圖6 效率圖截圖

　　最后就更簡(jiǎn)單啦，確認器件產(chǎn)品，總結等等。要是需要所有仿真信息，都可以PDF格式下載下來(lái)。我就把所有需要的信息都下來(lái)了下來(lái)。

圖7 全部仿真內容截圖

　　嗯，看到這大家也大概能看到富士通這款軟件的特點(diǎn)，在線(xiàn)、便捷、一鍵通，可以很快速的給客戶(hù)提出仿真結果，避免了很多數據庫調用的麻煩，當然，好不好用還是得聽(tīng)大家意見(jiàn)？

　　前面提到的更多是PMIC，前幾天去展會(huì )看到富士通半導體的幾款LED解決方案的Demo，現場(chǎng)的人跟我說(shuō)，富士通的這個(gè)在線(xiàn)設計仿真器 Easy DesignSim?也支持LED照明驅動(dòng)芯片，現場(chǎng)的兩款Demo是MB39C602和MB39C601，可使用手機ISO調節是個(gè)亮點(diǎn)，十分受工程師歡迎，我去的時(shí)候是人山人海，如果大家最近正在接觸這些LED解決方案，不妨試試此在線(xiàn)設計仿真器 Easy DesignSim?。