eDesignSuit简介：
eDesignSuite是一套简单易用的设计辅助工具，可帮助工程师简化ST产品的开发过程，加快上市时间。它包含几套工具：
- 适用于开关电源转换器的电源管理设计中心
- 适用于可控硅/交流开关、场效应整流二极管(FERD)和肖特基二极管的模拟器
- 适用于模拟多级有源滤波器、比较器和电流传感电路的信号调理设计工具
- 适用于NFC/RFID天线设计的整套计算器
大大购相关商品 STEVAL-L6981CDR >> 查询存货及售价
本文使用eDesignSuit 进行ST DC-DC 降压转换器L6981的设计。
L6981是ST推出的高集成度，同步降压转换器，支持3.5—38V的宽输入电压，适用于24V工业直流总线电源、12V和24V电池供电设备、HVAC 空调电源、分散式智能节点、智能传感器等应用。通过使用外部反馈电阻，可以调整输出电压，使输出电压在0.85V 到Vin范围内可调。
L6981集成High-side， Low-side 两个NMOS ，反馈补偿、过压保护、过热保护，以及软启动电路和使能引脚。其中，软启动电路可以限制浪涌电流，确保输出电压恒定速率上升；使能引脚允许设定上电 / 掉电时许，也可以将外部时钟信号施加到 L6981(仅N版本)。
典型软起动波形：
L6981最大输出电流 1.5A，满载状态典型变换能效大于90％，有两种型号可供选择，分别对轻载能效和噪声性能进行了优化。
L6981C 轻载时采用脉冲跳跃模式，最大限度提升轻载变换能效，延长电池供电设备的续航时间，评估版型号STEVAL-L6981CDR。
L6981N 侧重于优化轻载噪声性能，采用持续的 PWM模式和恒定开关频率，最大限度降低轻载电压纹波。评估版型号STEVAL-L6981NDR。
典型应用电路：
从典型应用电路图可以看到，L6981电路非常简洁，AGND 和PGND分别使用两只PIN脚，在Layout 时，将信号地和功率地分开处理，在输入电容处做星形接地，可以更好的处理电路干扰。
内部框图：
内部框图非常清楚的展示了每个PIN脚和功能模块的逻辑关系，OTP，OVP，OCP，ZCD，Skip mode, valley sensing ，softstart等功能，都通过相关的运放接入PWM Management,两个NMOS集成在SOP8封装内。
开始设计：
Datasheet中，提供了详细的关键元器件的计算公式，以及如何设计一个稳定的反馈环路，但计算过程比较繁琐，可如果利用eDesignSuit工具，仅仅简单的输入几个参数，即可快速的得到计算结果。
Step0:
点击网址eDesignSuite - Design, Circuit and Simulation Tools - STMicroelectronics 开始设计：
Step1: 点击红色按钮，进入设计界面。
Step2: 点击 “Power Management Design Center”
Step3: 点击 “buck”,可以设计L6981的参数，如需计算其他IC，可以点击相应的按钮。
Step4: 可以看到有很多的IC，选择L6981CDR, 设计一款 轻载高效率方案，如果需要低噪声，请选择L6981NDR。
Step5: 在右侧输入电压电流参数，点击“ START DESIGN”
Step6: 计算结果全部出现，在这个界面，最左侧的文本框可以对计算参数做微调，方便查看不同的输入电压和负载状态下，对电路性能的影响。底部分别是占空比，效率，环路，损耗四个部分。每个部分可以单独放大。
Step7: 以效率为例，点击放大按钮，可以看到清晰的效率曲线。红色是Vin(max)，蓝色是Vin(min); 鼠标在曲线上移动，可以出现各种电流负载下的效率值，非常直观。其余三部分操作类似。
Step8: 右上角是BOM，其中蓝色的字体，可以点击进去，挑选最合适的元器件。
Step9: 比如可以更改电感L，点击蓝色字体“L”，进入如下界面：注意，这些电感都是有供应商的真实物料，而非一个模型。
Step10: 经过以上步骤，就基本完成了L6981的原理设计。在原理图上，按照step7的BOM表数值，更改原理图参数，就可以进入绘制PCB环节，ST也提供了参考的DEMO板，方便工程师做设计参考。
评论