電源設計工程師以往在設計一款電源時，選型和電路設計與評估會占用大量時間。由于電源設計會牽扯到EMI、效率、性能及成本等方方面面，再加上設計周期的不斷縮減，因此工程師很難有充分的時間選擇一款最适合自己的産品。

盡管有離線的各類強大的評估工具及軟件，但離線工具相對複雜，且缺乏有效的及時更新。如今随着雲計算的興起，各大電源廠商都開發出基于網絡的在線設計工具，這可以大大簡化工程師在電源設計初期進行選型及評估的時間，增強了工程師的設計效率。

以下我們選擇三家電源設計廠商的在線設計工具，以實際案例來評測一下各家的特點。

我們準備做一款輸入85-265V、輸出5V/2A反激式電源，做一下橫向評測，本文隻代表個人意見，考慮到具體應用場合不同，還希望讀者可以親自嘗試。

羅姆在線設計工具

首先我們關注的是羅姆在線設計工具：ROHM AC/DC Designer。

在羅姆官網導航欄依次點擊産品信息、IC、電源管理、AC/DC轉換器即可找到該工具。在下圖粉框位置輸入我們所需的參數，點擊Search按鈕，進入下一步參數搜索。

顧名思義，既然是參數搜索，用戶可以選擇輸入自己的篩選條件，得到更精準的目标設計，也可以選擇不輸入任何參數，給自己更多的選擇空間。

繼續向下浏覽，可看到根據參數設置、篩選條件過濾出來的符合條件的器件列表，選擇滿足你設計需求的器件。為此，我們選擇一款帶過壓保護（重啟）的器件 BM2P014，點擊列表中的紅色按鈕，彈出下圖所示對話框，繼續點擊Design按鈕，即可獲得設計結果。

設計結果默認以原理圖展示給用戶，用戶可根據自己需求選擇“計算重置”、“BOM列表”、“變壓器規格書”、“設計結果”、“下載設計選項”，查看并下載相應的文檔，輔助設計。

總結一下，使用羅姆在線設計軟件的整體感受：操作便捷，簡單幾步就可以生成一個外圍元件簡潔的設計方案，用戶結合數據手冊能設計出穩定可靠的電源。

TI WEBENCH

接下來，我們來體驗TI WEBENCH® Power Designer。

WEBENCH相對而言比較容易找到，通過TI官網導航欄，依次點擊設計資源、WEBENCH Power Designer，即可進入設計界面。需要注意的是：使用該工具，用戶需要提前注冊myTI 賬号。

與羅姆工具在産品頁不同，WEBENCH擁有獨立的工具界面，通過左側導航欄，可以方便地進行語言切換。

在左上角輸入欄中，選擇電源類型為AC，根據設計需求設置參數：輸入電壓範圍、輸出電壓、輸出電流，同時在設計注意事項裡，根據具體應用場合選擇平衡、低成本、高效率、小尺寸，然後點擊VIEW DESIGNS按鈕即可進入設計結果頁。

根據我們的設計需求，我們得到了114個參考設計，從中選擇了如下方案：效率82.8%、Flyback、UCC28740的方案。

在元器件信息提供方面，WEBENCH很友好，用戶通過點擊原理圖中任何一個元件，都可以看到詳細的參數與規格，同時還提供了替代選項，用戶可以找到其他半導體廠商的替代器件。

最後，點擊導出，可以輸出我們所需方案的原理圖、BOM、圖和運行值，輔助設計。

總結一下，使用TI WEBENCH的總體感受：設計方案比較人性化，标識明确，容易上手。用戶設計一款符合要求的開關電源相對容易一些；原理圖元件參數提供的非常詳細，可以讓用戶很明确地知道每個器件的參數指标。輸出設計文檔還有測試數據，例如：電流與溫升，輸出電流與效率，輸出電流與占空比曲線圖，非常完善；設計案例非常多，可選擇空間也大。

PI Expert

最後，我們來體驗下 PI Expert。由于PI 本身專注于開關電源方案，所以用戶在PI首頁即可找到該設計工具，且中英文雙語界面，讓用戶使用起來更方便。需要注意的是：使用該工具，用戶需要提前注冊PI 賬号。

我們點擊開始設計，即可進入設計界面。

左邊第1部分是器件列表，用戶可以根據對PI産品的熟悉程度選擇産品系列。中間第2部分是功能篩選，用戶可以根據自己應用場景讓系統推薦設計方案。右側第3部分是開啟後續PI Expert設計工具按鈕。右側第4部分是”PI XLS”高頻變壓器設計按鈕。下面我們以PI TinySwitch系列為例，點擊PI Expert開啟我們的設計。

第一步，設置選項

方框裡面參數用戶可以自主選取的，我們選擇DIP封裝、頻率為132kHz的、适配器類型（這樣做為了适應散熱不暢或者高溫環境，用戶可根據需要選擇開放式設計）、反饋方式為次級TL431，點擊“next”在彈出的頁面設置一下輸入電壓，我們選擇通用。繼續下一步。

接下來，進入輸出電壓設置界面，點擊“ADD“按鈕，彈出對話框，用戶能夠設定輸出電壓、電流參數、輸出電壓精度，該部分可以允許多路輸出電壓，方便多輸出電壓用戶使用。在下方還可以設置總峰值功率、工作模式、連續功率等，在這裡我們選擇CV模式，點擊”NEXT”進入下一步。

在設計設置界面，設置設計名稱、默認元件集、起始項、屏蔽層（默認不含屏蔽）和單位（默認美規）。

點擊“finish“之後彈出TinySwitch系列一共有六個解決方案

“OK“确認之後彈出六個方案如下：

我們選擇第一個方案并确認。

彈出界面比較簡潔的，原理圖放大縮小可以通過鼠标滾輪實時放大縮小。

左測“1“欄為參數設置框，如：輸入輸出電壓修改、變壓器設計、鉗位吸收電路的設計、輸入輸出濾波電路、環路補償設計等等，用戶可以根據自己情況進行配置。如下圖所示，是鉗位電路的設計修改。

我們點擊鉗位電路之後彈出界面，用戶可以很方便的選擇鉗位電路的吸收方式。我們選擇“RCD吸收“方式，原理圖迅速跟随變化，且原理圖變壓器的引腳也有編号。

中間部分包含原理圖、設計結果、電路闆布局、BOM，變壓器構造以及設計注意事項。設計結果輸出有助于幫助用戶校對确認設計參數。

PCB布局最大限度降低用戶設計難度，快速完成layerout的設計工作。

變壓器設計包含電特性原理圖，繞制結構圖，繞組說明以及電特性測試規則等信息。

此外，在原理圖右側，PI還提供了相關器件的數據手冊、設計範例、應用筆記等參考資料。右上方還有設計告警提示，可以實時發現設計中出現的問題。最後我們點擊File下拉菜單，輸出設計結果。

接下來我們再體驗下PI Xls高頻變壓器設計功能。這個選項更加适合于有一定電源設計經驗的用戶使用。對于變壓器設計中相關參數的更改更加簡單易行，讓設計者體會到“變壓器實時優化所見即所得”的效果。

變壓器設計頁面分兩部分，左側第1部分是高頻變壓器參數設計菜單，可以對變壓器的物理參數進行編輯，右側第2部分主體部分，主要對高頻變壓器電氣設計部分進行調整。

比如,我們選擇“引腳分配選項”，用戶能夠編輯分配變壓器的引腳。

有時我們為了有更好的EMC表現，普通設計可能滿足不了我們要求，這時就需要加一層屏蔽層來進一步提升高頻變壓器的特性。我們可以這樣做，選擇“屏蔽”彈出的選擇項勾選并确認。

确認之後變壓器就多出來了兩層屏蔽層，這對改善電磁兼容性是非常有利的。

右側主體部分是關于變壓器電氣參數設計方框，灰色部分需要用戶填寫，如果不填，系統會按照默認值進行設計。

本例電氣參數（AC-85-265V輸入：5V/2A輸出）剛好是我們想要的。這邊我們直接輸出變壓器參數。“變壓器構造”詳細說明了高頻變壓器的電氣示意圖，繞制結構圖，繞制制作說明，材料，電氣測試項等，所見即所得。

關于“變壓器參數”選項，反激式開關電源高頻變壓器有一個加工問題，PI也給了用戶一個明确的數據——氣隙，這個參數一般設計在0.1-0.3mm區間比較合适，主要是防止磁飽和以及用于調整初級繞組電感量。小于0.1mm氣隙太小不好制作出來，氣隙太大磁芯磁阻增加，變壓器效率降低，還容易起引起音頻噪聲等。

“PIXLs 表”主要描述在全電壓範圍内的負載曲線

附件有本例變壓器設計數據輸出。

綜上所述，我們也歸納一下PI Expert的體驗感受。極其詳細的設計流程賦予了工程師極大的設計靈活性。會産生與最終設計更加接近的原始設計。甚至可以直接利用其産生的變壓器、BOM、原理圖文件進行樣機制作。正如PI官方的宣傳口号：您隻需确定優先次序，效率、性能和成本的優化請交給PI Expert。PI給予了工程師最大的優化靈活性，支持可調參數範圍，可以選擇按成本、效率、磁芯體積或熱性能來确定優化的優先次序。具體設計則由PI根據多年來所積累的電源know how自動計算。

除此之外，PI Expert允許用戶對優化引擎進行限制，以按照用戶的喜好根據某些特定參數值的範圍進行優化。舉例來說，該功能在用戶想使用引擎給出的功率值，但需在設計過程中作出謹慎決定時，就非常有用。例如，可以要求引擎檢驗優化路線，但将VOR和/或KP限定為一個特定值。引擎将檢驗多個叠代設計，根據強加的限制條件提供最佳解決方案。當然在有些情況下，如果對引擎施加過多的限定條件，有可能造成引擎優化不出所希望的優化結果。

總結

整體而言，三家廠商在線設計工具都能大大助力電源設計開發，縮短設計周期，并依托各自豐富的設計經驗，提供了諸多當下流行的、靠譜的電源設計方案。尤其是PI，不僅兼顧到了初級工程師的設計體驗，提供了完善的設計方案，同時還為資深電源工程師開放了所有元件的編輯接口，支持定制化設計。希望這些在線設計工具可以幫助工程師們進行有效快捷的産品選型及評估，真正縮短産品的設計周期。