ISL85415电路的设计和仿真（以笔记本系统电3.3V设计为例分析） 笔记本系统

苹果也疯狂

ISL85415是一个集成度较高的BUCK芯片，集成了MOS管，而且功能管脚较少。
基本上设计时只要调节FB端的分压电阻，即可得到预期的稳定的输出电压。而输出电压的纹波由输出电感和输出电容的选择来确定，这两项在仿真设计的时候可以设置参数。改变参数会得到不一样的仿真结果。
ISL85415输入电压较宽，为3~36V，输出为0.6~34V。所以应用范围很广泛，这里就以笔记本系统电设计为例进行设计和仿真。
对ISL85415进行仿真时，建议使用Intersil的iSim软件，下载地址如下：
http://static.transim.com/websim/intersil/isim-pe-700h.exe
由于仿真需要建立模型，如果全部手动建立十分繁琐。好在Intesil网站有相关的仿真模型可供下载：
http://www.intersil.com/content/intersil/en/products/power-management/switching-regulators/integrated-fet-regulators/ISL85415.html?_charset_=UTF-8#APPLICATION=PWM&PART=ISL85415
下载到仿真模型原理图稍作修改后，即可应用于笔记本上，原理图如下：

图上可以看到：这是一个可以应用在在笔记本上方案，以19V适配器做输入，转换出3.3V的输出，可用于笔记本上一些信号的上拉和芯片组、IO等的供电。
图上有5根探棒，VIN、VLX和VOUT分别测量输入电压、PHASE点电压和输出电压，IL和I_OUT测量电感的电流和输出电流。
较直观的仿真模式为瞬态响应仿真，可以仿真时域下各点的电压和电流波形。
打开iSim软件后，打开原理图，选择“Simulator”--“Choose Analysis”可看到如下的设置窗口：


勾选“Transient”，选用时域仿真，设置仿真时间、取样点等。设置OK后选“Run”运行仿真。

仿真波形显示的是上电1mS的时间内，输出电压和电流的情况。波形展开如下：

仿真波形可以看到：
1. VOUT电压为3.3V，上电瞬间电压即生成
2. I_OUT电流与IL电流大致趋势相同，但是IL有纹波电流叠加在上面
3. VLX电压波形与IL上的纹波电流有对应关系，脉冲高电平对应纹波电流上升至波峰，脉冲低电平对应纹波电流下降至波谷。这反映了电感与内部集成的MOS管开关的对应关系。
从仿真结果，可以很好地理解BUCK电路的工作情况。