作為一名研發(fā)工程師，從設(shè)計產(chǎn)品開始就需要用到很多的資源和工具。一個優(yōu)秀的工具將幫助我們加快設(shè)計流程，縮短開發(fā)時間，提高仿真準確度，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，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)高端訪談邀請到安森美(onsemi)現(xiàn)場應(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，您認為硬件工程師使用頻率最高的三個工具是什么呢？

Shawn: 就我個人經(jīng)驗來說，硬件工程師使用頻率最高的三個工具是：Altium Designer或Cadence做電路原理圖設(shè)計和PCB Layout，Spice或PLECS做電路拓撲、損耗和熱的仿真，也常會用Mathcad來做一些器件甚至系統(tǒng)的損耗計算和設(shè)計，如電感的具體設(shè)計。

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，評估器件及系統(tǒng)熱表現(xiàn)的軟件，但有個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，再按照實際運行條件在擬合曲線上進行折算，但其準確性也比較依賴于器件廠家規(guī)格書的精確度，而且很多時候硬件工程師采用的的線性折算不一定特別準確，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責(zé)的應(yīng)用都是大功率應(yīng)用，所以用的相對較多的是我們公司推出的針對復(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估備選的器件在某個特定應(yīng)用里的性能表現(xiàn)；據(jù)我所知安森美(onsemi)也有針對小功率電源開發(fā)的網(wǎng)頁版設(shè)計工具WebDesigner+ Power supply，可以讓客戶快速的從安森美(onsemi)龐大的產(chǎn)品庫中篩選出最合適的器件以實現(xiàn)目標設(shè)計方案。

電源網(wǎng)：如今碳化硅器件越來越廣泛地使用在電源設(shè)計的開發(fā)中，安森美(onsemi)如何應(yīng)對由此帶來的挑戰(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，當前SiC基器件相比同等電流等級Si基器件成本還是要高3倍以上，因此設(shè)計者在考慮SiC方案時，通常要做很細致的系統(tǒng)分析，從性能及成本角度綜合考慮SiC是否能對系統(tǒng)帶來整體收益，因此能否準確評估SiC器件的損耗、效率以及可運行的開關(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)者實現(xiàn)快速便捷且更高準確率的系統(tǒng)級在線仿真，以助其進行更快更高效的虛擬樣機評估。

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，包括電動汽車主驅(qū)逆變器, 車載充電(OBC)，DCDC，還有光伏，儲能，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撲，AC/DC，DC/AC，DC/DC，還有一些相對復(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，我們也計劃在明年會陸續(xù)將新的FS7 IGBT單管和其他功率模塊的模型更新進去。而另外一個就是我們開發(fā)了行業(yè)創(chuàng)新性的PLECS自助模型生成工具SSPMG，能夠支持客戶針對自己系統(tǒng)的真實環(huán)境，高自由度地對各項寄生參數(shù)、期望的器件運行條件進行設(shè)置，以獲得更切合實際環(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，即可獲得更切實際的系統(tǒng)仿真結(jié)果。