作為一名研發(fā)工程師，從設(shè)計(jì)產(chǎn)品開始就需要用到很多的資源和工具。一個(gè)優(yōu)秀的工具將幫助我們加快設(shè)計(jì)流程，縮短開發(fā)時(shí)間，提高仿真準(zhǔn)確度，提升電路性能，還有一些工具能根據(jù)我們的輸入優(yōu)化電源設(shè)計(jì)，提供合適的解決方案的框圖和BOM清單。11月專題我們就來總結(jié)一下這些可以幫助研發(fā)工程師提升效率的工作“神器”。

安森美(onsemi)是一家領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商，在汽車、工業(yè)和云電源等領(lǐng)域具有行業(yè)領(lǐng)先地位。本期電源網(wǎng)高端訪談邀請(qǐng)到安森美(onsemi)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師 Shawn Huang 一起聊聊研發(fā)工程師的工具箱里的小秘密：硬件工程師使用頻率最高的三個(gè)工具是什么？能夠快速、精確地估算出開關(guān)損耗的“神器”是什么？安森美(onsemi)自主開發(fā)的工具和軟件有哪些？在電源設(shè)計(jì)的開發(fā)中，碳化硅器件帶來的挑戰(zhàn)如何解決？等工程師關(guān)心的問題。

電源網(wǎng)：從事硬件電路設(shè)計(jì)與制作，生產(chǎn)工具必不可少。工具可以分為軟件和硬件，您認(rèn)為硬件工程師使用頻率最高的三個(gè)工具是什么呢？

Shawn: 就我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來說，硬件工程師使用頻率最高的三個(gè)工具是：Altium Designer或Cadence做電路原理圖設(shè)計(jì)和PCB Layout，Spice或PLECS做電路拓?fù)洹p耗和熱的仿真，也常會(huì)用Mathcad來做一些器件甚至系統(tǒng)的損耗計(jì)算和設(shè)計(jì)，如電感的具體設(shè)計(jì)。

電源網(wǎng)：想要快速、精確地估算出開關(guān)損耗，有什么工具可以推薦？

Shawn: PLECS就是一款常用的估算損耗，評(píng)估器件及系統(tǒng)熱表現(xiàn)的軟件，但有個(gè)前提是器件廠家提供的器件模型是比較精確的。MathCAD也是很多電源硬件工程師用的軟件，根據(jù)器件廠家的規(guī)格書來擬合出曲線，再按照實(shí)際運(yùn)行條件在擬合曲線上進(jìn)行折算，但其準(zhǔn)確性也比較依賴于器件廠家規(guī)格書的精確度，而且很多時(shí)候硬件工程師采用的的線性折算不一定特別準(zhǔn)確，原因是規(guī)格書上提供的數(shù)據(jù)很有限，數(shù)據(jù)組密度不夠高。

電源網(wǎng)：安森美(onsemi)自主開發(fā)的工具和軟件有哪些？

Shawn：我自己的工作背景以及目前負(fù)責(zé)的應(yīng)用都是大功率應(yīng)用，所以用的相對(duì)較多的是我們公司推出的針對(duì)復(fù)雜大功率電力電子系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的在線仿真工具Elite Power Simulator，可以幫助我們自己還有客戶比較快速便捷的評(píng)估備選的器件在某個(gè)特定應(yīng)用里的性能表現(xiàn)；據(jù)我所知安森美(onsemi)也有針對(duì)小功率電源開發(fā)的網(wǎng)頁版設(shè)計(jì)工具WebDesigner+ Power supply，可以讓客戶快速的從安森美(onsemi)龐大的產(chǎn)品庫(kù)中篩選出最合適的器件以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)計(jì)方案。

電源網(wǎng)：如今碳化硅器件越來越廣泛地使用在電源設(shè)計(jì)的開發(fā)中，安森美(onsemi)如何應(yīng)對(duì)由此帶來的挑戰(zhàn)？推出了哪些創(chuàng)新型工具？

Shawn: 由于SiC材料及器件自身生產(chǎn)工藝的復(fù)雜度，當(dāng)前SiC基器件相比同等電流等級(jí)Si基器件成本還是要高3倍以上，因此設(shè)計(jì)者在考慮SiC方案時(shí)，通常要做很細(xì)致的系統(tǒng)分析，從性能及成本角度綜合考慮SiC是否能對(duì)系統(tǒng)帶來整體收益，因此能否準(zhǔn)確評(píng)估SiC器件的損耗、效率以及可運(yùn)行的開關(guān)頻率至關(guān)重要。基于此背景，安森美(onsemi)今年推出了全新的在線仿真工具，Elite Power Simulator, 以及可與之匹配使用的高自由度自助式PLECS模型生成工具SSPMG，可以支持開發(fā)者實(shí)現(xiàn)快速便捷且更高準(zhǔn)確率的系統(tǒng)級(jí)在線仿真，以助其進(jìn)行更快更高效的虛擬樣機(jī)評(píng)估。

電源網(wǎng)：安森美(onsemi)有哪些軟件或工具特別適合使用在汽車和工業(yè)應(yīng)用中？

Shawn: 如上個(gè)問題提到的，Elite Power Simulator在線仿真工具和SSPMG模型生成工具都可以很好的支持汽車和工業(yè)應(yīng)用，包括電動(dòng)汽車主驅(qū)逆變器, 車載充電(OBC)，DCDC，還有光伏，儲(chǔ)能，充電樁，服務(wù)器電源，大功率工業(yè)電源等等應(yīng)用。該仿真工具覆蓋了所有常用的的電路拓?fù)洌珹C/DC，DC/AC，DC/DC，還有一些相對(duì)復(fù)雜的三電平電路，并且支持安森美(onsemi)所有已發(fā)布的SiC MOS，SiC二極管以及SiC模塊模型，除了SiC產(chǎn)品，我們也計(jì)劃在明年會(huì)陸續(xù)將新的FS7 IGBT單管和其他功率模塊的模型更新進(jìn)去。而另外一個(gè)就是我們開發(fā)了行業(yè)創(chuàng)新性的PLECS自助模型生成工具SSPMG，能夠支持客戶針對(duì)自己系統(tǒng)的真實(shí)環(huán)境，高自由度地對(duì)各項(xiàng)寄生參數(shù)、期望的器件運(yùn)行條件進(jìn)行設(shè)置，以獲得更切合實(shí)際環(huán)境的器件PLECS模型，再將該模型導(dǎo)入在線仿真工具或客戶自己的仿真軟件，即可獲得更切實(shí)際的系統(tǒng)仿真結(jié)果。