現代電子系統的復雜性越來越高。系統板上可以有大量的電源軌和電源解決方案。在選擇或設計每個單獨的電源之前，系統硬件工程師首先需要了解系統電源需求，然后相應地構建系統電源樹，以優化電源管理系統的效率、尺寸和成本。

LTpowerPlanner程序是一個系統級框圖工具，可幫助系統設計人員規劃、設計和優化電源管理系統。它提供直觀的圖形用戶界面 （GUI），可大大簡化系統級設計任務。

LTpowerPlanner工具可幫助用戶：

繪制“電源樹”型系統框圖

計算/估計系統總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和PCB尺寸

比較不同的電源架構以實現系統級優化

與 LTpowerCAD 和 LTspice 工具的接口

直觀地記錄和展示系統解決方案

LTpowerPlanner III設計工具在Microsoft Windows PC上運行。

首先，以下是使用LTpowerPlanner設計工具的三個基本步驟。

第 1 步。繪制系統電源樹

圖1.繪制系統電源樹

上圖1顯示了使用LTpowerPlanner工具繪制簡單系統電源樹的示例。電源樹中的關鍵組件有三種類型：輸入電源、電源轉換器和負載設備。電源組件只有輸出端子，負載組件只有輸入端子。對于每個轉換器組件，左側端子為電源輸入端子，右側端子為電源輸出端子。轉換器組件可以有多個輸出軌來表示多通道電源。同樣，負載組件可以有多個輸入軌。

用戶可以先放置這些組件，然后從左到右用電源線連接組件，這是默認的電流/功率流向。

第 2 步。更新組件參數

LTpowerPlanner 部件是通用組件。用戶可以單擊每個組件以在其“屬性”窗口中更新其關鍵功率參數，例如輸入電壓范圍、輸出電壓、最大負載電流等。用戶還需要輸入每個功率轉換器組件的預期效率和估計尺寸，以進行系統計算。

圖2.更新轉換器的關鍵參數

第 3 步。運行系統計算

用戶完成電源樹并更新所有關鍵參數后，他/她可以運行系統計算。根據為每個組件輸入的參數，程序計算并在其屏幕上的“摘要報告”中顯示以下值：系統總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和轉換器面積的總和。如下圖3所示，每個元件端子還顯示其輸入或輸出電壓和電流。每個轉換器的效率和功率損耗顯示在轉換器下方。還顯示了每個負載和電源的功率水平。該GUI界面確實為工程師提供了非常直觀的系統電源樹顯示。

圖3：運行系統計算

此外，LTpowerPlanner工具可用于比較不同的電源架構，以實現最佳的系統解決方案。下面的圖 4 顯示了比較選項 A 和 B 中兩個略有不同的電源樹的簡單示例。在這種情況下，LTpowerPlanner工具表明，一個小的架構變化可以快速提高系統效率。

圖 4：比較兩種略有不同的系統架構

LTpowerPlanner工具可用于繪制更復雜的系統。圖 5 給出了一個示例。本例中顯示了多輸出電源轉換器和多輸入負載。具有相同電壓的多個輸出端子也可以與均流并聯。還有電阻元件可用于表示壓降和功率損耗。請參閱LTpowerPlanner用戶指南，了解所有高級特性和功能的詳細信息。

圖5.FPGA 電源樹示例

雖然LTpowerPlanner程序是一個通用的系統工具，但用戶還可以將電源轉換器鏈接到由功能強大的LTpowerCAD電源設計工具和LTspice電路仿真工具生成的現有設計和仿真文件。為此，在轉換器的“屬性”窗口中，用戶需要將轉換器鏈接到其PC磁盤上的特定文件。建立鏈接后，用戶可以直接從LTpowerPlanner GUI打開鏈接的LTpowerCAD設計文件或LTspice仿真文件。此功能提供了一種方便、系統的方式來組織電源管理系統的所有設計文件。

圖6.鏈接到 Exisitng LTpowerCAD 和 LTspice 文件

總之，LTpowerPlanner III設計工具可以幫助系統工程師以非常有效和直觀的方式設計和優化電源管理系統。根據用戶的輸入，該工具計算系統的總輸入功率、輸出功率、功率損耗、效率和尺寸。系統設計人員可以使用此工具繪制、設計、比較和優化電力系統樹。此工具還提供了一種很好的方法來記錄和呈現系統電源架構。

審核編輯：郭婷