LTpowerPlanner程序介绍：系统级电源架构设计工具

现代电子系统的复杂性越来越高。系统板上可以有大量的电源轨和电源解决方案。在选择或设计每个单独的电源之前，系统硬件工程师首先需要了解系统电源需求，然后相应地构建系统电源树，以优化电源管理系统的效率、尺寸和成本。

LTpowerPlanner程序是一个系统级框图工具，可帮助系统设计人员规划、设计和优化电源管理系统。它提供直观的图形用户界面 （GUI），可大大简化系统级设计任务。

LTpowerPlanner工具可帮助用户：

绘制“电源树”型系统框图

计算/估计系统总输入功率、输出功率、功率损耗、效率和PCB尺寸

比较不同的电源架构以实现系统级优化

与 LTpowerCAD 和 LTspice 工具的接口

直观地记录和展示系统解决方案

LTpowerPlanner III设计工具在Microsoft Windows PC上运行。

首先，以下是使用LTpowerPlanner设计工具的三个基本步骤。

第 1 步。绘制系统电源树

图1.绘制系统电源树

上图1显示了使用LTpowerPlanner工具绘制简单系统电源树的示例。电源树中的关键组件有三种类型：输入电源、电源转换器和负载设备。电源组件只有输出端子，负载组件只有输入端子。对于每个转换器组件，左侧端子为电源输入端子，右侧端子为电源输出端子。转换器组件可以有多个输出轨来表示多通道电源。同样，负载组件可以有多个输入轨。

用户可以先放置这些组件，然后从左到右用电源线连接组件，这是默认的电流/功率流向。

第 2 步。更新组件参数

LTpowerPlanner 部件是通用组件。用户可以单击每个组件以在其“属性”窗口中更新其关键功率参数，例如输入电压范围、输出电压、最大负载电流等。用户还需要输入每个功率转换器组件的预期效率和估计尺寸，以进行系统计算。

图2.更新转换器的关键参数

第 3 步。运行系统计算

用户完成电源树并更新所有关键参数后，他/她可以运行系统计算。根据为每个组件输入的参数，程序计算并在其屏幕上的“摘要报告”中显示以下值：系统总输入功率、输出功率、功率损耗、效率和转换器面积的总和。如下图3所示，每个元件端子还显示其输入或输出电压和电流。每个转换器的效率和功率损耗显示在转换器下方。还显示了每个负载和电源的功率水平。该GUI界面确实为工程师提供了非常直观的系统电源树显示。

图3：运行系统计算

此外，LTpowerPlanner工具可用于比较不同的电源架构，以实现最佳的系统解决方案。下面的图 4 显示了比较选项 A 和 B 中两个略有不同的电源树的简单示例。在这种情况下，LTpowerPlanner工具表明，一个小的架构变化可以快速提高系统效率。

图 4：比较两种略有不同的系统架构

LTpowerPlanner工具可用于绘制更复杂的系统。图 5 给出了一个示例。本例中显示了多输出电源转换器和多输入负载。具有相同电压的多个输出端子也可以与均流并联。还有电阻元件可用于表示压降和功率损耗。请参阅LTpowerPlanner用户指南，了解所有高级特性和功能的详细信息。

图5.FPGA 电源树示例

虽然LTpowerPlanner程序是一个通用的系统工具，但用户还可以将电源转换器链接到由功能强大的LTpowerCAD电源设计工具和LTspice电路仿真工具生成的现有设计和仿真文件。为此，在转换器的“属性”窗口中，用户需要将转换器链接到其PC磁盘上的特定文件。建立链接后，用户可以直接从LTpowerPlanner GUI打开链接的LTpowerCAD设计文件或LTspice仿真文件。此功能提供了一种方便、系统的方式来组织电源管理系统的所有设计文件。

图6.链接到 Exisitng LTpowerCAD 和 LTspice 文件

总之，LTpowerPlanner III设计工具可以帮助系统工程师以非常有效和直观的方式设计和优化电源管理系统。根据用户的输入，该工具计算系统的总输入功率、输出功率、功率损耗、效率和尺寸。系统设计人员可以使用此工具绘制、设计、比较和优化电力系统树。此工具还提供了一种很好的方法来记录和呈现系统电源架构。

审核编辑：郭婷