Microchip的模擬工具生態(tài)系統(tǒng)第3部分：使用Mindi驗證設計

為了協(xié)助設計驗證階段，Microchip提供了MPLAB? Mindi?模擬仿真器，該仿真器基于SIMetrix和SIMPLIS仿真引擎構建。從第 2 部分文章繼續(xù)，我們剛剛完成了物聯(lián)網(wǎng)平臺模塊電源的導出和下載原理圖。在 Mindi 模擬器中打開文件會顯示下面的基本原理圖。

在我們的應用程序中，輸入源有時通過電纜連接，因此我們將為此添加一個簡單的模型。我們還將添加輸入電流和電壓探頭，以觀察該電纜模型在轉換器工作時對輸入模塊電源的影響。此系統(tǒng)中沒有使能信號，因此我們將移除信號源并將EN連接到VIN上。

默認負載是一個靜態(tài)電阻器，用于在目標輸出電壓處吸收正確的輸出電流。在我們的應用中，通常有一個基本水平的電流消耗，通過無線收發(fā)器進行通信等功能消耗的時間較高。為此，我們將電阻更改為更大的值，以便在穩(wěn)態(tài)條件下消耗約100 mA電流。我們還將添加一個脈沖電流源，以在短暫的時間間隔內模擬無線發(fā)射器的活動，從而產(chǎn)生下面的原理圖。

運行瞬態(tài)仿真后，將顯示許多圖形，例如下面的輸出電壓和電流。我們可以看到80 mA的穩(wěn)態(tài)消耗和從1 ms開始的周期性負載階躍。還可以觀察到輕負載（80 mA）下的PFM工作及其相關的紋波電壓增加。

放大輸出電壓，我們可以更好地觀察器件在PWM下工作的較重的400 mA負載期間的紋波和調節(jié)。在穩(wěn)態(tài)PWM模式下，輸出調節(jié)至3.28 V，這是給定標準電阻值時與3.3 V的預期偏差。在PWM模式下，輸出電壓紋波與PFM模式下的紋波相比非常小。在PFM模式下，通過將輸出驅動到稍高的電壓，然后停止脈沖直到電壓衰減回調節(jié)點，可以獲得更高的效率。

PFM模式下的較大紋波可能是某些應用關注的問題。回想起我們在MAD中的比較表，我們選擇了第二部分MCP16312，它與MCP16311幾乎相同，只是它只支持PWM操作。將MCP16311替換為MCP16312，我們可以重新仿真并比較下圖中的性能，同時顯示先前和當前的仿真波形。在這里，我們可以看到輕負載時的紋波與滿載時相同，但代價是在輕負載條件下具有一定的效率。我們還可以看到，階躍負載響應也好一點，因為與PFM情況相比，輸出電壓會暫時下降到3.20 V，PFM在開始恢復之前降至3.15 V以下。

現(xiàn)在我們對輸出響應感到滿意，我們將注意力轉向輸入波形，如下所示。這里再次顯示MCP16311和MCP16312波形，因為我們在沒有關閉圖表的情況下連續(xù)運行這些波形。無論哪種情況，似乎都沒有問題。輸入電壓確實略有下降，但不足以導致轉換器出現(xiàn)問題。

審核編輯：郭婷