晒WEBENCH设计的过程 +利用移动电源为高精度万用表供电的DC-DC电压转换器设计

fengye5340   2014-7-7 13:40 楼主
一、方案介绍:
万用表对搞电子的工程师来讲,可以说是必需品,但这个必需品耗电是个大问题,在采用普通9V层叠电池的普通万用表中,平均一个月用一块。对于高性能万用表,比如FLUKE某些型号,通常采用六节电池供电,这些电池至少是南孚级别的,要不撑不了几天时间,一到两个月就要换电池,很麻烦,特别是在使用过程中遭遇突然没电,而又找不到电池的情况下。现在移动电源比较普及了,很多人不只有一个,而且容量也比较大。用移动电源为万用表供电,那就省去了这些麻烦。因移动电源输出5V,常用最大输出电流1A,对于驱动万用表这样的小电流负载,可以使用很久,所做的工作就是为移动电源和万用表直接增加一电源转换器,需要将5V电压升压到9V电压,驱动电流最大50mA最够,要做好滤波,因万用表对电源纯净度要求高,越精密位数的要求越高。通过webench工具进行电源转换器设计,最终选择了LMR62014X这个芯片方案,它成本低,电路简单、占用面积小,可以非常方便地放置到万用表电池盒中,外部只需引出移动电源的输入端子即可。
下面是利用webench设计过程:
二、Webench设计:
1、【软件入口】从EEworld活动界面进入德州仪器官网,在下图界面点击开始按钮:
1_2.jpg
2、【参数设置】随后,在出现的系统参数设置界面里面,填好设计参数,输入Vin:最小=5V 最大=5V;输出:Vout1: 9V,电流:Tout1:=0.05 A。工作环境温度默认为 25℃。点击重新计算,如图:
1_1.jpg
3、【芯片选型】这里,系统推荐了43个芯片方案,我们通过优化旋钮,调整到最小成本一档,可以找到成本最低的芯片方案--LMR62014X,点击开启设计。如图:
1_3.jpg
1_6.jpg
4、【生成设计报告】不到一分钟时间,就出现了方案设计界面。通过【BOM】,【图表】,【原理图】,【优化】,【工作数值】,【导出原理图】,【打印设计报告】,【分享设计】等按钮,我们可以得到方案的各种信息。
1_7.jpg
通过打印的设计报告,我们得到以下信息:方案总体估计成本:0.81美元,也就是一个月的电池钱;封装大小:115.0mm2,比较容易放到万用表电池盒中间位置固定;BOM元件:9个,电路简单,快速设计;功率0.14W,理论上可以对移动电源两个月充电一次。下面是原理图截图:
1_8.jpg
三、总结及感受:
在设计报告给出的效率图表和各种图表中,一些数据实在实验室环境下测试所得,这些跟实际应用时有较大差距,所以在使用webench工具进行电源设计时,除了参考DEMO板外,需要自己搭建电路实际测试。
四、设计报告:
webench_design_1284796_3431_826791416.pdf (84.82 KB)
(下载次数: 4, 2014-7-7 13:38 上传)
本帖最后由 fengye5340 于 2014-7-7 13:42 编辑

回复评论 (2)

楼主有没有实测一下使用电池和使用上述方案,对精度的影响情况?

点赞  2014-7-7 14:25
引用: dontium 发表于 2014-7-7 14:25
楼主有没有实测一下使用电池和使用上述方案,对精度的影响情况?

我用可调电源输出9V在胜利表上测试过,没发现有多少影响,可能精度低,电源方案计划后期用一个精度高的万用表测试,
万用表模拟部分应该有降噪处理,电源只要噪声不太大,理论上不会有太大影响,感兴趣,可以先试一下

点赞  2014-7-8 08:50
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