电源在线设计工具评测，总有一款适合你！

电源设计工程师以往在设计一款电源时，选型和电路设计与评估会占用大量时间。由于电源设计会牵扯到EMI、效率、性能及成本等方方面面，再加上设计周期的不断缩减，因此工程师很难有充分的时间选择一款最适合自己的产品。

尽管有离线的各类强大的评估工具及软件，但离线工具相对复杂，且缺乏有效的及时更新。如今随着云计算的兴起，各大电源厂商都开发出基于网络的在线设计工具，这可以大大简化工程师在电源设计初期进行选型及评估的时间，增强了工程师的设计效率。

以下我们选择三家电源设计厂商的在线设计工具，以实际案例来评测一下各家的特点。

我们准备做一款输入85-265V、输出5V/2A反激式电源，做一下横向评测，本文只代表个人意见，考虑到具体应用场合不同，还希望读者可以亲自尝试。

罗姆在线设计工具

首先我们关注的是罗姆在线设计工具：ROHM AC/DC Designer 。                         

在罗姆官网导航栏依次点击产品信息、IC、电源管理、AC/DC转换器即可找到该工具。在下图粉框位置输入我们所需的参数，点击Search按钮，进入下一步参数搜索。

顾名思义，既然是参数搜索，用户可以选择输入自己的筛选条件，得到更精准的目标设计，也可以选择不输入任何参数，给自己更多的选择空间。

继续向下浏览，可看到根据参数设置、筛选条件过滤出来的符合条件的器件列表，选择满足你设计需求的器件。为此，我们选择一款带过压保护（重启）的器件 BM2P014，点击列表中的红色按钮，弹出下图所示对话框，继续点击Design按钮，即可获得设计结果。

设计结果默认以原理图展示给用户，用户可根据自己需求选择“计算重置”、“BOM列表”、“变压器规格书”、“设计结果”、“下载设计选项”，查看并下载相应的文档，辅助设计。

总结一下，使用罗姆在线设计软件的整体感受：操作便捷，简单几步就可以生成一个外围元件简洁的设计方案，用户结合数据手册能设计出稳定可靠的电源。

TI WEBENCH

接下来，我们来体验TI WEBENCH® Power Designer。

WEBENCH相对而言比较容易找到，通过TI官网导航栏，依次点击设计资源、WEBENCH Power Designer，即可进入设计界面。需要注意的是：使用该工具，用户需要提前注册myTI 账号。 

与罗姆工具在产品页不同，WEBENCH拥有独立的工具界面，通过左侧导航栏，可以方便地进行语言切换。

在左上角输入栏中，选择电源类型为AC，根据设计需求设置参数：输入电压范围、输出电压、输出电流，同时在设计注意事项里，根据具体应用场合选择平衡、低成本、高效率、小尺寸，然后点击VIEW DESIGNS按钮即可进入设计结果页。

根据我们的设计需求，我们得到了114个参考设计，从中选择了如下方案：效率82.8%、Flyback、UCC28740的方案。

在元器件信息提供方面，WEBENCH很友好，用户通过点击原理图中任何一个元件，都可以看到详细的参数与规格，同时还提供了替代选项，用户可以找到其他半导体厂商的替代器件。

最后，点击导出，可以输出我们所需方案的原理图、BOM、图和运行值，辅助设计。

总结一下，使用TI WEBENCH的总体感受：设计方案比较人性化，标识明确，容易上手。用户设计一款符合要求的开关电源相对容易一些；原理图元件参数提供的非常详细，可以让用户很明确地知道每个器件的参数指标。输出设计文档还有测试数据，例如：电流与温升，输出电流与效率，输出电流与占空比曲线图，非常完善；设计案例非常多，可选择空间也大。

PI Expert 

最后，我们来体验下  PI Expert 。由于PI 本身专注于开关电源方案，所以用户在PI首页即可找到该设计工具，且中英文双语界面，让用户使用起来更方便。需要注意的是：使用该工具，用户需要提前注册PI 账号。 

我们点击开始设计，即可进入设计界面。

左边第1部分是器件列表，用户可以根据对PI产品的熟悉程度选择产品系列。中间第2部分是功能筛选，用户可以根据自己应用场景让系统推荐设计方案。右侧第3部分是开启后续PI Expert设计工具按钮。右侧第4部分是”PI XLS”高频变压器设计按钮。下面我们以PI  TinySwitch系列为例，点击PI Expert开启我们的设计。

第一步，设置选项

方框里面参数用户可以自主选取的，我们选择DIP封装、频率为132kHz的、适配器类型（这样做为了适应散热不畅或者高温环境，用户可根据需要选择开放式设计）、反馈方式为次级TL431，点击“next”在弹出的页面设置一下输入电压，我们选择通用。继续下一步。

接下来，进入输出电压设置界面，点击“ADD“按钮，弹出对话框，用户能够设定输出电压、电流参数、输出电压精度，该部分可以允许多路输出电压，方便多输出电压用户使用。在下方还可以设置总峰值功率、工作模式、连续功率等，在这里我们选择CV模式，点击”NEXT”进入下一步。

在设计设置界面，设置设计名称、默认元件集、起始项、屏蔽层（默认不含屏蔽）和单位（默认美规）。

点击“finish“之后弹出TinySwitch系列一共有六个解决方案

“OK“确认之后弹出六个方案如下：

我们选择第一个方案并确认。

弹出界面比较简洁的，原理图放大缩小可以通过鼠标滚轮实时放大缩小。

左测“1“栏为参数设置框，如：输入输出电压修改、变压器设计、钳位吸收电路的设计、输入输出滤波电路、环路补偿设计等等，用户可以根据自己情况进行配置。如下图所示，是钳位电路的设计修改。

我们点击钳位电路之后弹出界面，用户可以很方便的选择钳位电路的吸收方式。我们选择“RCD吸收“方式，原理图迅速跟随变化，且原理图变压器的引脚也有编号。

中间部分包含原理图、设计结果、电路板布局、BOM，变压器构造以及设计注意事项。设计结果输出有助于帮助用户校对确认设计参数。

PCB布局最大限度降低用户设计难度，快速完成layerout的设计工作。

变压器设计包含电特性原理图，绕制结构图，绕组说明以及电特性测试规则等信息。

此外，在原理图右侧，PI还提供了相关器件的数据手册、设计范例、应用笔记等参考资料。右上方还有设计告警提示，可以实时发现设计中出现的问题。最后我们点击File下拉菜单，输出设计结果。

接下来我们再体验下PI Xls高频变压器设计功能。这个选项更加适合于有一定电源设计经验的用户使用。对于变压器设计中相关参数的更改更加简单易行，让设计者体会到“变压器实时优化所见即所得”的效果。

变压器设计页面分两部分，左侧第1部分是高频变压器参数设计菜单，可以对变压器的物理参数进行编辑，右侧第2部分主体部分，主要对高频变压器电气设计部分进行调整。

比如,我们选择“引脚分配选项”，用户能够编辑分配变压器的引脚。

有时我们为了有更好的EMC表现，普通设计可能满足不了我们要求，这时就需要加一层屏蔽层来进一步提升高频变压器的特性。我们可以这样做，选择“屏蔽”弹出的选择项勾选并确认。

确认之后变压器就多出来了两层屏蔽层，这对改善电磁兼容性是非常有利的。

右侧主体部分是关于变压器电气参数设计方框，灰色部分需要用户填写，如果不填，系统会按照默认值进行设计。

本例电气参数（AC-85-265V输入：5V/2A输出）刚好是我们想要的。这边我们直接输出变压器参数。“变压器构造”详细说明了高频变压器的电气示意图，绕制结构图，绕制制作说明，材料，电气测试项等，所见即所得。

关于“变压器参数”选项，反激式开关电源高频变压器有一个加工问题，PI也给了用户一个明确的数据——气隙，这个参数一般设计在0.1-0.3mm区间比较合适，主要是防止磁饱和以及用于调整初级绕组电感量。小于0.1mm气隙太小不好制作出来，气隙太大磁芯磁阻增加，变压器效率降低，还容易起引起音频噪声等。

“PIXLs 表”主要描述在全电压范围内的负载曲线

附件有本例变压器设计数据输出。

综上所述，我们也归纳一下PI Expert的体验感受。极其详细的设计流程赋予了工程师极大的设计灵活性。会产生与最终设计更加接近的原始设计。甚至可以直接利用其产生的变压器、BOM、原理图文件进行样机制作。正如PI官方的宣传口号：您只需确定优先次序，效率、性能和成本的优化请交给PI Expert。PI给予了工程师最大的优化灵活性，支持可调参数范围，可以选择按成本、效率、磁芯体积或热性能来确定优化的优先次序。具体设计则由PI根据多年来所积累的电源know how自动计算。

除此之外，PI Expert允许用户对优化引擎进行限制，以按照用户的喜好根据某些特定参数值的范围进行优化。举例来说，该功能在用户想使用引擎给出的功率值，但需在设计过程中作出谨慎决定时，就非常有用。例如，可以要求引擎检验优化路线，但将VOR和/或KP限定为一个特定值。引擎将检验多个迭代设计，根据强加的限制条件提供最佳解决方案。当然在有些情况下，如果对引擎施加过多的限定条件，有可能造成引擎优化不出所希望的优化结果。

总结

整体而言，三家厂商在线设计工具都能大大助力电源设计开发，缩短设计周期，并依托各自丰富的设计经验，提供了诸多当下流行的、靠谱的电源设计方案。尤其是PI，不仅兼顾到了初级工程师的设计体验，提供了完善的设计方案，同时还为资深电源工程师开放了所有元件的编辑接口，支持定制化设计。希望工程师们可以更多采用在线设计工具进行产品的选型及评估，大大缩短产品的设计周期。