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芯片建模粗略呈現(xiàn)、指導開發(fā)、更新規(guī)格參數(shù)及系統(tǒng)級別優(yōu)化和調試

電子森林 ? 來源:陳年麗 ? 2019-07-16 17:21 ? 次閱讀

芯片建模簡介

芯片建模這個話題很大,以我目前的認知和水平還遠遠沒有資格在這里夸夸其談,讓大家見笑了,說的不對或不好的地方希望大家多糾正和補充。通常我們在開發(fā)一個新項目或在做一些新的研究時會和研發(fā)工程師一起將一些規(guī)格參數(shù)轉化為一些芯片模型。搭建芯片的目的主要有以下幾個方面:

新想法或新項目的前期粗略呈現(xiàn)和驗證;

建模和仿真可以指導項目開發(fā);

建模仿真可以與具體實際測試交錯驗證;

建模仿真可以用來和客戶吹牛以及更新規(guī)格參數(shù);

芯片建模可以幫助做系統(tǒng)級別優(yōu)化和調試;

芯片建模還要分為理論建模,行為表現(xiàn)建模和底層電路模型等。這里我們暫時只討論行為表現(xiàn)級建模,顧名思義重點關注電路系統(tǒng)的行為表現(xiàn),不刻意在乎細節(jié)的參數(shù),這樣的模型一般在新項目開發(fā)初期和驗證思路時會用到。

另外芯片建模的方法有很多,以電源芯片建模為例,有的工程師或公司偏向于用計算公式建模,以Excel,matlab, Mathcad居多,另一類借助圖形化軟件,以Pspice,Spice,Saber,Simllis等居多。這兩種沒有好壞區(qū)別,計算式建模對理論要求和數(shù)學要求更高,圖形化建模通俗易懂一些,但是其中也會用到很多計算式來確定器件參數(shù)。

以我們做電源模擬芯片為例,通常用Pspice,matlab和Simplis居多,相信這些軟件大家都很熟悉了,不用過多介紹。我本人數(shù)學不太好,故更傾向于用圖形化建模,Simplis是我常用的軟件,仿真速度快,簡單易用,缺點也很明顯,收斂需要花大精力,圖形顯示和波形查看效果太差,數(shù)字建模有待提高等。

建模不能泛泛而談必須落實到真實的建模實例上來,這里我以一款PFC芯片為例來給大家簡單介紹一下如何使用Simplis來實現(xiàn)行為級別建模。

L6562D簡介

先簡單介紹一下PFC,啰嗦幾句,相信大家對PFC也不陌生,尤其在于一些中、大功率和對功率因素要求有特殊要求場合。PFC主要可分為被動PFC和主動PFC,其中被動PFC電路效果不是很好,也不能實現(xiàn)很好的PF值,主要用在于一些低成本低要求的場合,主動PFC電路可以實現(xiàn)更好的PF值,THD效果也更好。

主動PFC的電路拓撲結構和控制方法也有很多,其中最常見的是Boost型的拓撲結構,ST的PFC控制芯片主要分TM和CCM兩種,ONsemi的PFC控制芯片種類多一些,主要分為CrM,FCCrM,CCM等。

其中TM和CrM,CCrM是同一種控制方法,也叫BCM,都是臨界控制模式,主要用在一些中小功率應用下,CCM是連續(xù)導通模式,主要用在中大功率場合,中功率應用場合在業(yè)內(nèi)也是一個頗具爭議的話題,因為在中功率下TM(CrM)和CCM都能滿足要求,具體還是要做一些平衡和根據(jù)實際具體情況做選擇。ST還推出了一個叫Fixed-off-Time-Controller PFC"控制方法,可以在TM基礎上做一些簡單修改就可以完成,大家有興許可以看一看。

L6562D是一款歷史有點長的料,也是我接觸的第一款PFC芯片,當年還是老學長推薦給我做項目用的,這款芯片當時非常流行,可以說當年哪里有PFC,哪里就有L656x系列。它就是基于TM控制方法的,使用起來很簡單,外圍器件很少,雖然說后來也出現(xiàn)了很多外圍電路更加簡單的芯片,但是這款芯片到今天還長盛不衰,還是值得我們?nèi)W習和推敲的,以這樣一款經(jīng)典的PFC控制芯片來舉例相信也是很好的開端。

從下周開始我們開始以L6562D為例來詳細介紹如何建模,大家如果有興趣可以在這周抽點時間看一看數(shù)據(jù)手冊,對照我后面的建模思路也歡迎大家提出自己的建議,我們是以數(shù)據(jù)規(guī)格參數(shù)作為建模依據(jù),每個人實現(xiàn)電路的方法可能都不太一樣,交流碰撞更有助于我們的進步哈哈。

先看一下我搭建的模型如下:

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原文標題:淺談芯片建模1

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