#Appunti su come usare TINA_TI per ottimizzare un'alimentatore a commutazione



## Ottimizzazione TPS54231

Aprire [Webench](https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator?powerSupply=0) ed inserire il modello del convertitore switching, fare un'export del modello SPICE.

<img src="./ExportSPICE.jpg" class="img-responsive left-block" width="40%">

## Importare nel software Tina-TI

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## Impostazione del generatore di tensione:

Aprire la macro del generatore ed editare come segue:

Freccia Rossa: Tensione di alimentazione 24 volt

Freccia Blu: Resistenza interna del generatore, non si parla di resistenza di contatto, fusibili PTC o ferriti ma della mera resistenza interna del generatore!

<img src="./GeneratorSet24V.jpg" class="img-responsive left-block" width="40%">

## Parametri Induttanza

Esempio valori preso da [qui](https://www.acmesystems.it/power_supply)

<img src="./Inductor.jpg" class="img-responsive left-block" width="40%">

# Parametri resistenza di carico

Impostiamo la resistenza per un carico di 1 Ampère

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# Scelta dei componenti passivi in un convertitore Buck

La scelta dei parametri dei passivi è molto importante perchè la maggior parte delle perdite di conduzione viene dissipata da questo elementi.

## Perdite in regime continuo:

### Mosfet:

Le perdite in regime DC sono in funzione quadratica rispetto alla corrente che attraversa il MOS, le perdite di conduzione valgono: IO2 • RDS(ON) • D dove RDS(ON) è la resistenza di conduzione del Mosfet.

### Diodo di freewheeling

Le perdite di conduzione vengono calcolate come: IO • VD • (1 – D) dove VD è la tensione diretta di conduzione del diodo.

### Induttore

Le perdite di conduzione si esprimono in funzione quadratica rispetto alla corrente nell'induttanza: IO2 • RDCR dove RDCR è la resistenza dell'avvolgimento.



## Perdite in regime alternato:

### Mosfet:

La maggior parte dell'energia dissipata nel regime AC deriva del tempo di commutazione e dalla relativa capacità intrinseca del gate, definita nei datasheet come QGD e QGS generalmente espressa in picoCoulomb.
Tenedo sempre presente che la capacità del gate di un mosfet è inversamente proporzionale alla resistenza RDS(ON), ovvero più si scende con la dimensione del die più diminuisce la capacità QGD e QGS e più aumenta la resistenza di consuzione RDS(ON).
Nei convertitori buck non-sincroni occorre mediare questi due valori.

<img src="./Mosfet_Equivalent.jpg" class="img-responsive left-block" width="20%">

<img src="./Mosfet_time.jpg" class="img-responsive left-block" width="40%">

Qui un esempio per il Mos 2N7002:

<img src="./2N7002_Dyn_Char.jpg" class="img-responsive left-block" width="40%">








## Scaricare il software

TINA TI: Il Software è disponibile, previa registrazione, [qui](https://www.ti.com/tool/TINA-TI) per il download.

SATURN PCB: Il software è disponibile gratuitamente [qui](http://saturnpcb.com/pcb_toolkit/)

## Bibliografia

https://product.tdk.com/info/en/products/inductor/inductor/smd/technote/power/apn-power-inductor.html

https://www.analog.com/en/app-notes/an-140.html

Power MOSFET Basics: Understanding Gate Charge and Using it to Assess Switching Performance:  https://www.vishay.com/docs/73217/an608a.pdf