home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ LinearView - Product Data & Applications 1 / LinearView - Product Data & Applications.iso / swcad / manual.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1996-07-09  |  11.9 KB  |  236 lines

  1. SwitcherCAD Software Walk-Through
  2.  
  3. Introduction
  4.  
  5. SwitcherCad is a powerful design tool that significantly eases the 
  6. task of selecting topologies, calculating operating points, and 
  7. selecting component values and part numbers for dc-to-dc 
  8. converters. It can cut days off of the design cycle by eliminating the 
  9. process of wading through multiple data sheets, application notes, 
  10. and magazine cookbook articles searching for answers in a field
  11. where the user may have little familiarity. As is the case with any
  12. computer aided design software, SwitcherCAD is computer
  13. aided design, not computer design. At the core of SwitcherCAD 
  14. there are as many as 300 design equations for each topology. The 
  15. equations quantify the operating point of each circuit component, 
  16. but they can not guarantee that once assembled the circuit will 
  17. meet  the user's every expectation. It is the responsibility of the 
  18. user to verify SwitcherCAD's work by actually building the circuit
  19. and evaluating its performance, as well as measuring component 
  20. stresses under all expected operating conditions.
  21.  
  22. SwitcherCAD works on all PCs and compatibles with a minimum 
  23. of 640K memory, 1.2MB floppy drive, and EGA, CGA, VGA, or 
  24. Hercules monitor. A hard disk and mouse are recommended.
  25.  
  26. Loading the Software
  27.  
  28. SwitcherCAD can be run directly on its floppy by simply typing SW 
  29. (RETURN). To install on a hard disk, log into that disk and type
  30.  
  31. MKDIR SWCAD
  32. COPY A:*.* C:\SWCAD
  33.  
  34. This creates a new directory SWCAD on the hard disk, and
  35. copies the files on the SwitcherCAD disk (in drive A:) to this new
  36. directory.
  37.  
  38. Software Overview
  39.  
  40. SwitcherCAD works with the basic power supply parameters:  
  41. input voltage, output voltage, and output current. From these 
  42. inputs, SwitcherCAD builds a list of feasible topologies and part 
  43. numbers from which the user can choose for his design. Once this 
  44. choice is made the circuit's operating conditions are calculated,
  45. and a parts list for a first-cut design is generated. This serves as a 
  46. starting point for physically breadboarding and optimizing the final 
  47. design.
  48.  
  49. The software consists of several different windows or screens. The 
  50. first serves as a specification sheet for the design, and screen two 
  51. allows the user to pick a topology and IC. From here the schematic 
  52. can be viewed, a parts list printed, and the finished design can be 
  53. saved for future reference. 
  54.  
  55. Running the Software
  56.  
  57. To start SwitcherCAD, simply type SW ENTER. SwitcherCAD will 
  58. respond with a title block and two menu bars. The program is 
  59. designed for use either with or without a mouse. Mouseless users 
  60. move around the program using arrow keys, SPACE bar ESCAPE, 
  61. TAB, and ENTER. SHIFT TAB moves the cursor backwards. 
  62. Function keys serve as shortcuts for major operations.  The menu 
  63. bar at the bottom of the screen is a reminder as to what the 
  64. function keys do:   access a help file (F1); exit the program (Alt-X); 
  65. save the current switcher design file (F2); open a new file (F3); 
  66. start a new design (F4); and enable the upper menu bar (F10). 
  67. F10 is necessary for mouseless users. Except for help (F1), all 
  68. function keys are disabled during the design process. Both menu 
  69. bars work with a mouse--just click on the desired item. ESCAPE 
  70. has the same effect as the Close button.
  71.  
  72. Screen 1.  A mouse click, SPACE bar, ENTER or ESCAPE will 
  73. close the title block and automatically open screen 1 of a default 
  74. design file. All input and output parameters are entered on this 
  75. screen. Enter the input/output parameters for your proposed 
  76. supply. Note that output ripple is expressed in millivolts. If the 
  77. supply has only one output, leave the values for outputs #2 and #3 
  78. as zero. Mouseless users use TAB to get from one data field to the 
  79. next, and SHIFT TAB to back up. To back out of screen 1 click on 
  80. the Close button or hit ESCAPE. You can then return to DOS by 
  81. typing Alt-X, or by clicking on Exit in the bottom menu bar, or by 
  82. selecting Exit in the File pull-down menu at the top of the screen.
  83. To move from screen one to screen two, click (ENTER) on the Next
  84. button.
  85.  
  86. Screen 2. SwitcherCAD has now narrowed the topology search to 
  87. the list Allowed topologies.  If there is more than one choice for a
  88. topology a flyback is, more often than not, the alternative. Avoid
  89. choosing flyback unless you require isolation, multiple outputs, or
  90. where the input and output voltages differ by a wide margin.
  91.  
  92. When selecting a part, start with the lowest current device listed. 
  93. Switch current ratings (Im) are shown near the bottom of the 
  94. screen, along with the peak switch current and several device-
  95. specific parameters. These parameters change as different parts 
  96. are selected. A package can also be specified; this information is 
  97. used in thermal calculations. Not all packages are available 
  98. (denoted by N/A) for all devices.
  99.  
  100. Schematics. You can branch off in any of several directions from 
  101. screen 2. A circuit diagram of the chosen topology can be viewed 
  102. by clicking on the Schematics button or typing S. Press any key to 
  103. return to screen 2.
  104.  
  105. Fastdesign. For a fast design, a partslist and a listing of
  106. component operating conditions can be displayed by clicking on
  107. the Fastdesign button or typing F. The partslist can be printed or
  108. stored in a file for later use using the Print button. Click on Close or
  109. type C to return to screen 2.
  110.  
  111. EnableAll. SwitcherCAD restricts the choice of topology and 
  112. device to those that make sense for standard applications. Expert
  113. users may want to experiment with other combinations. To do so,
  114. simply click EnableAll or type E. But beware: it is easy to get
  115. nonsensical answers in this mode. Back up to screen 1 to reset
  116. this function. In some cases SwitcherCAD may find a couple of
  117. topologies, but no parts. If you select a topology, and then
  118. EnableAll to force a part into the application, SwitcherCAD will
  119. undo your topology selection. Don't forget to reselect the topology
  120. after clicking EnableAll.
  121.  
  122. OptimizeDsn. SwitcherCad arrives at a finished design through a 
  123. series of theoretical calculations, assumptions, and carefully 
  124. applied rules-of-thumb. Expert users may want to override a few of 
  125. the assumptions  and rules-of-thumb to optimize a particular 
  126. design. Click on OptimizeDsn or type O to enable this mode (call it 
  127. screen 3). 
  128.  
  129. Screen 3 displays each step of the design process starting with 
  130. circuit specifications at the top, and finishing with circuit 
  131. performance at the bottom. In between, operating points and 
  132. component values are calculated, all in the form of a spreadsheet. 
  133. Just below this window is a single Input line where spreadsheet
  134. values can be changed. Only I (input) lines can be changed. The
  135. first letter of each line is either I or O, signifying either an input
  136. variable or a calculated output. Input variables can be selected
  137. and altered on the Input line just below the spreadsheet window.
  138. When a new value is typed on the Input line, ENTER will put the
  139. new value into the spreadsheet and initiate recalculation of all
  140. other spreadsheet values.
  141.  
  142. Watch. Since the spreadsheet is necessarily long, Variable watch
  143. list is included to simplify watching important variables in the
  144. spreadsheet. Up to 6 spreadsheet lines can be placed on the
  145. watch list, allowing widely-scattered output variables of interest to
  146. be conveniently monitored while input variables are changed. To
  147. add a variable to the watch list, click on that line in the
  148. spreadsheet window, and then click on Watch or type W. If you
  149. exceed 6 items, the last line in the list will fall off the bottom to
  150. make room for the new line. Click on Close or type C to return to
  151. screen 2. Note that all screen 3 entries are reset when returning to
  152. screen 2; this serves as a convenient way to get back to where you
  153. started if screen 3 changes drift too far from reality. However, any
  154. changes made to the basic specifications (input and output
  155. voltages, for example) will be carried back to screens 1 and 2,
  156. which can potentially override the topology and device selection
  157. process. Return to screen 1 to update the topology selector.
  158.  
  159. Print. The results of screen 3 changes can be saved to a file or 
  160. printed by clicking on the Print button. For an abbreviated partslist, 
  161. deselect Input_Eqs and Output_Eqs.
  162.  
  163. Saving your work. On page 3, enter the Print menu and save your 
  164. results as a text file. Files saved thusly have .SWO extensions, and 
  165. are saved only for the purposes of subsequent printing. To save 
  166. the input file for later work, back out of the program to the blank 
  167. menu screen and access SaveAs under the File pull-down
  168. menu. Give the file a name, using a .SWI extension, and save.
  169. During the save process, the path and file name are shown across
  170. the bottom of the screen. You can move out into other directories
  171. and disk drives by double clicking on ..\ where the various files
  172. are listed.
  173.  
  174. Important Points for FAEs:
  175.  
  176. 1)  Typing an ESCAPE on screen 3 will cause an immediate return 
  177. to page 2 and resetting of all inputs. This could be disconcerting--
  178. especially if you have just spent 10 minutes making all sorts of 
  179. changes. Don't type ESCAPE unless you really want to dump all
  180. of the tweeks you've made on screen 3. Save from inside the Print
  181. menu first.
  182.  
  183. 2)  There are two diode voltage drops shown on page 3.  One is 
  184. grouped with the IC characteristics, and the other is grouped with 
  185. diode operating conditions. The first instance is used for early 
  186. operating point calculations, and the second instance is used for 
  187. the diode╒s thermal calculations. Both can be modified by the user.
  188.  
  189. 3)  You may find that the software chokes with certain 
  190. combinations of isolated converters, especially - to -, - to +, and +
  191. to -. Pretend it's + to + and change your grounds later.
  192.  
  193. A similar situation is found with multiple output flyback converters. 
  194. The primary output must be positive.
  195.  
  196. 4)  Some seemingly OK designs won't find a topology.  For
  197. example, a 5 to 12 negative won't work because the LT1074
  198. only works down to about 8V. If the program fails to find a
  199. topology/part number, think about the supply voltage limits and
  200. current limitations of the ICs. This usually explains why the
  201. program draws a blank.
  202.  
  203. 5)  SwitcherCAD includes inductor, diode, IC, and capacitor 
  204. databases. Component characteristics are extracted from the 
  205. databases when passing from screen 2 to screen 3. If changes are 
  206. made in screen 3, the database is NOT consulted. Instead, the 
  207. program advances to a customize mode where inductor, diode,
  208. IC, and capacitor parameters are simply variables defined by the
  209. user.
  210.  
  211. 6)  If various specifications are entered on screen 1, they cannot 
  212. be save unless you move to screen 2. If you back out of screen 1 
  213. without making it to screen 2, screen 1 entries will be lost.
  214.  
  215. 7)  Sometimes it is desireable to make several changes in parallel 
  216. on screen 3. However, each time a change is made SwitcherCAD 
  217. recomputes the entire spreadsheet. This process could take 10 
  218. seconds or more per change on a slow machine. As an expedient, 
  219. hit F9 immediately after ENTERing an input change. F9 will 
  220. capture the new value and change it in the spreadsheet, and then 
  221. halt execution. When you make your last change hit only ENTER, 
  222. and allow the program to recalculate all of the output values.
  223.  
  224. 8)  If the rms current requirement in the capacitor is high, multiple 
  225. capacitors may be required. This is denoted by (2 ea.) etc.
  226. appended to the part number. If the ripple requirement too
  227. stringent SwitcherCad will pick the output capacitor based on rms
  228. current rating, and suggest a filter to meet the ripple spec. We
  229. have limited the capacitor database to a range of 10 to 100V.
  230.  
  231. 9)  The suggest L value is calculated to give 25% ripple current in 
  232. continuous mode, and is also sandbagged on the high side. In a 
  233. practical circuit the inductance may be reduced if desired. In 
  234. flyback designs the inductance is picked to achieve the required 
  235. output power, with a 25uH minimum.
  236.