Analog Devices hat mit ADI Power Studio eine einheitliche Entwicklungsumgebung vorgestellt, die den gesamten Entwicklungszyklus von Stromversorgungssystemen abdeckt – von der Konzeptphase bis hin zur Messung und Evaluierung.
ADI Power Studio vereint bestehende Tools wie LTspice, SIMPLIS, LTpowerCAD, LTpowerPlanner, EE-Sim, LTpowerPlay und LTpowerAnalyzer mit zwei neuen webbasierten Anwendungen: ADI Power Studio Planner und ADI Power Studio Designer. Aus der Sicht von Robert Reay, Vice President und Fellow, Power Products bei Analog Devices, steht damit nicht nur eine Sammlung von Tools zur Verfügung, sondern »ein durchgängiges Design-Ökosystem.«
Benjamin Merryman, Principal Tools Architect bei Analog Devices, erklärt, dass ADI die Entwicklung von Stromversorgungen in fünf Phasen gliedert: Planung, Design, Simulation, Konfigurierung und Messen. »Power Studio führt diese Schritte in einem nahtlosen Workflow zusammen. Ob man nun das Gesamtsystem betrachtet oder einzelne Komponenten optimiert – das Power Studio ermöglicht es, Stromversorgungssysteme präzise zu entwerfen, zu analysieren und zu validieren.« Die Planung erfolgt mit ADI Power Studio Planner, das Design mit ADI Power Studio Designer, die Simulation mit LTspice, die Konfiguration mit LTpowerPlay und die Messungen mit LTpowerAnalyzer.
Dieses webbasierte Tool arbeitet laut Merryman auf Systemebene und dient der Erstellung und Analyse von Power-Tree-Architekturen. Er visualisiert Spannungsrails, Lastströme und Leistungsverteilungen, ermöglicht die Bewertung von Wirkungsgrad, Verlustleistung und Platinenfläche und unterstützt Ingenieure bei fundierten Architekturentscheidungen bereits in der frühen Designphase. »Planner ist die Vogelperspektive des Entwicklungsprozesses«, erläutert Merryman. »Er zeigt das große Ganze – die Systemarchitektur, Energiepfade und Abhängigkeiten – bevor man in die Details eintaucht.«
Während Planner die Stromversorgungsarchitektur auf Systemebene definiert, vertieft ADI Power Designer den Prozess auf der Schaltungsebene und ermöglicht präzise Detailanalysen einzelner Wandler. Dieses Tool adressiert hingegen die Schaltungsebene. Er begleitet den gesamten Entwicklungsprozess auf IC- oder Konverterebene – von der Parametrierung über Simulation und Optimierung bis zur Validierung. Das Tool nutzt reale Bauteilmodelle einschließlich parasitärer Effekte, berechnet automatisch optimale Werte für RLC-Elemente, MOSFETs und Transformatoren und bietet Funktionen zur Effizienzoptimierung, Regelkreis- und Stabilitätsanalyse sowie zur Simulation in LTspice oder OASIS Simplus. Merryman: »Hier können Ingenieure auf Bauteilebene arbeiten, reale Modelle nutzen und optimale Werte automatisch berechnen lassen – von der Induktivität bis zum MOSFET.« Das Tool umfasst alles Produktlinien von ADI, einschließlich Linear Technology und Maxim, in einer gemeinsamen Umgebung.
Planner und Designer sind über einen gemeinsamen Workflow miteinander verbunden, der den Übergang von der System- zur Detailansicht ermöglicht. So können Ingenieure Architekturen erforschen, Komponenten optimieren und ihre Designs direkt simulieren. »Die Grenzen liegen nicht in der Software, sondern in der Kreativität der Entwicklerinnen und Entwickler«, erklärt Merryman. »Ob einfache Systeme mit wenigen Spannungsrails oder komplexe Serverarchitekturen mit Hunderten von Stromschienen – Power Studio passt sich an.«
Künftige Versionen von Power Studio sollen laut Merryman außerdem Funktionen zur Leiterplatten-Layout-Unterstützung bieten. Schon jetzt liefert das Tool Flächen- und Bauhöhenabschätzungen, die in späteren Versionen zu konkreten Layout-Empfehlungen ausgebaut werden sollen.
Merryman abschließend: »Unser Ziel ist es, Komplexität zu reduzieren und Entscheidungsprozesse zu beschleunigen. Power Studio ermöglicht es Ingenieurteams, schon in der Konzeptphase präzise Simulationen durchzuführen, Optimierungspotenziale zu erkennen und damit Entwicklungszyklen deutlich zu verkürzen.«