多重负载电源系统的设计

Loads负载

采用此方法带来多种可能性。例如，如果有5个不同的电压轨架构和5个不同的电源，而每个电源又有50个可能的电源解决方案，则设计师现在需要考虑1250个选项。再加上5种不同的效率、方案大小和成本优化解决方案，则需要审阅的解决方案总数将增加至6250个。因此，关键是要缩小选择范围，并使用可视化工具来生成符合设计目标的最佳解决方案。图4显示了通过WEBENCHPowerArchitect工具生成的不同系统级设计的图表。图表中的每个圆圈面积均代表不同的架构/电压轨配置，以及方案大小、物料成本或效率的不同优化解决方案。正如图中所示，不同解决方案之间的差异非常大。

y5(2.5V)电源5(2.5V)

由9个负载电源成系统的25个系统解决方案图表。图中的颜色代表不同的优化解决方案，每个解决方案分别着重于减小系统方案大小、降低系统物料成本或提高系统效率。

SystemBOMCost系统物料成本

SystemFootprint系统方案大小

SystemEfficiency系统效率

优化系统设计

在图4中，不同的颜色代表不同的设计优化解决方案。在为提高效率而优化的设计中，降低了设计的开关频率，以减少交流开关功率损耗并提高系统效率。但是，为了使电感器纹波电流在较低频率下保持不变，特地增加了电感，从而增加了电感器覆盖面积，最终导致整体系统方案变大。同时还导致物料成本增加，而这正是采用较大组件的典型解决方案。

图标右上角的深蓝色表示这些设计。与此相反，在为减小系统方案大小而优化的设计中，则降低了频率，从而允许减小电感与电感器大小，同时使电感器纹波电流保持不变。较小的零件通常会更便宜，整体物料成本也因此而降低。最优解决方案增加了交流开关功率损耗，而降低了效率。这些结果在图表的左下部分以红色表示。图表中所示的其它颜色均为这两个极限值之间的最优解决方案。

显示具有最低物料清单成本、最小组件覆盖面积以及最高效率选项，且由9个负载电源所组成系统的系统解决方案总结。

LowestCost最低成本

SmallestFootprint最小方案

HighestEfficiency最高效率

显示的是电源解决方案数组的极限值，显而易见，我们需要进一步优化设计。要获得91%的最高系统效率，系统物料成本与组件大小将会比其它极限值选项分别高2.8与4.3倍。与此相反，要获得最低物料成本或最小方案，效率将会降至85%。但设计师也可以选择介于这些极限值之间的选项。因此，我们得出如下结论：凭借可让用户减少并可视化大量多重负载系统级电源解决方案的工具，可以在设计阶段节省大量时间，并根据设计师的特定需求最终获得最优解决方案。