重新设计一直使用的TPS5430的应用电路

现在在用TI WEBENCH来反向重新设计下TPS5430的应用电路，并给出一些设计过程、效率分析、bom清单、工作数值、ORCAD原理图文件和优化选项等，下面给出具体过程。
第一步，在TI官网上打开TI WEBENCH（首先要登录注册的TI官方账户，否则不能正常使用TI WEBENCH），输入设计参数，本案例选择输入电压最小为12V，最大为36V，输出电压5V，电流为3A，参数选择截图如下图1所示：

图1 参数选择截图

第二步，点击绿色的“显示推荐的电源管理电路”按钮，此时等待设计界面d出，如图2所示

图2 WEBENCH设计参数系统计算等待

在中间的器件列表上方，有一个可以搜索的“Search”输入框，可以过滤需要的器件，在此输入TPS5430,过滤结果，截图如下图3和图4所示：

图3 搜索过滤位置

              图4 过滤结果

第三步，点击TPS5430后面的开启设计按钮，此时d出TPS5430的设计页面，上面有图表、原理图、优化工具、工作数值、材料清单、设计分享、打印、导出原理图等各种需求选项，截图如下图5所示：

图5 设计截图

此时，可以导出TPS5430的设计原理图和CAD文件，点击右上方的“打印”选项，可以看到真个设计的原理图和bom清单，工作数值，效率分析等参数。也可以在此页面下分别查看上述的各种参数，点击“图表”就进入效率参数分析，点击“原理图”可以看到原理图设计，点击“工作数值”可以看到各种工作参数的汇总，点击“材料清单”可以看到设计的所需元器件和详细参数。
在点击“图表”的选项后，会d出如截图6所示：

图6 图表截图

选项上方还有“检视其他图表”，点击后出现更多图表选项，截图如图7所示

图7 更多图表截图

电路原理图截图如下图8所示：

图8 设计原理图

第四步，导入ORCAD的.EDF文件，设计截图下图9所示：

图9 电路原理图截图

第五步，设计PCB图，截图如图10所示

图10 PCB截图

TPS5430的噪声和对策概述
TPS5430集成110m ohm的开关管的BUCK电源IC，支持5.5-36V的输入电压，最低可以输出1.22V。开关电源开关噪声会产生很严重emc和纹波问题，是50-300Mhz频段EMC重要奉献者，也是难解决的问题。从理论上，减少开关电源的的电路的回流回路，同时采用合理的器件（肖特基二极管，低ESR的电容）来降低开关电源固有的缺陷，但是实际上的设计受制于成本，空间，时间的影响，我们没有办法设计完全符合条件的开关电源PCB，即使非常严格的按照了设计规则设计，走线长度等效电感，回流路径等效电感，引脚等效电感也是无法避免的，仍然会造成电路的振铃和EMC问题。
·减少EMC问题，通过以下措施来实施：
减少和消除电压和电流毛刺和尖峰；
·限制dI/dt 或者 dV/dt（电压和电流的变化）；
·保护mosfet工作在安全的电压（振铃的影响）；
·降低mosfet 发热（能量转移到电阻和负载上）；
·降低开关损耗；
·衰减电压和电流振铃造成的EMI问题。
第六步，实际纹波测试

图11 限制频率20Mhz噪声

图12 全带宽噪声

webench_design_1382630_199_460142020.pdf

webench_schematic_exchange_design_1382630_199_Orcad.zip