不良配电网络的五个迹象

2019年1月3日 OrCAD PCB解决方案

配电网络

cc by 2.0 mtacc-esa

不良配电网络的五个迹象

配电网络具有单个目标:确保将正确的电流和电压输送到印刷电路板(PCB)中的每个组件。听起来很简单,但是给定多个电源电压,具有高层计数的PCB或分割平面,设计PDN可以是令人生畏的过程。

拥有适当的权力不是保证 - 你必须计划它。想知道什么是PDN有问题的?以下是PDN需要一些设计调整的五个迹象。

1.耐受性,电感和电容

PDN基本上具有三个部件:PCB组件内的电阻,电感和电容。目标是设计最小化来自峰值或功率间隙的噪声,保持PDN低的整体阻抗。

设计人员应确定阻抗的目标值,为此设置一个条形PCB设计保持峰值低于这个值。这将帮助设计师保持阻抗尽可能的平坦。

2.电压调节模块(vrm)不合适

一旦确定了目标阻抗,设计师需要选择在设计约束下工作的vrm,并在不同的功率模式下提供正确的电压和电流水平。PCB的不同电源模式对电源电压和负载电流的要求不同,在选择vrm时必须考虑这些因素。

市场上有很多VRMS,需要设计人员仔细分析他们的需求。考虑因素应包括切换VS线性稳压器,输入和输出电压,负载电流要求和功率效率的目标。过度或未设计的VRM将危及PDN和PCB的性能。

3.利用房地产使用

PCB正在萎缩,如我们行业中的大多数其他电子元件。这意味着PDN设计人员在他们设计中使用空间时需要极其勤奋。只需在PCB内完成要适合PCB的组件就可以是一个斗争,更不用说将每个人放置来最大化性能并避免热或EMI问题。

在放置元件的应力中,可以忽略PCB上的PDN要求。能量路由需要空间、能量面和更宽的轨迹。为您的PCB设计设定现实的目标,并确保您记得预先为电源布线规划一些空间。

4.太多,太少,或孤立的铜

添加更多的铜曾被认为是在需要的地方获得更多电力的解决方案。但它也会产生过多或孤立的铜区域,这可能会导致你的板失效。铜的不足也是一个问题,因为它阻碍了必要的电压通过您的PCB。

电子产品已经进入了设计师根本无法随意与他们的资源 - 包括铜的一点。如果您的PCB和PDN取决于过度使用任何资源,那么最值得优化您的性能并保持您的可靠性。

5.组件阻抗不匹配

你不会把100伏特的插头插到220伏特的插座上,然后期待什么好事发生。同样地,PCB的元件应该具有相同的阻抗以保持PDN性能。你的目标是最大限度地减少PDN阻抗,以及最好的方法是具有源头和负载阻抗等于。

如果设计中的阻抗不匹配,会发生什么?增加电感和增加电容——这两者都会对你的PDN产生负面影响。在设计阶段匹配阻抗是一个简单但有意识的选择,它将为整个设计带来好处。

负面的性能指数

上述任何问题都是一个单独的问题,但结合了,它们的整体负面影响可能比他们的个人影响更大。在阻抗中具有多个峰的PDN可以同时激发多个信号,导致总效果加强和加剧。

PDN噪声可以通过仔细选择边缘器件来管理。通过选择这些组件,允许在高频共振的余量,您可以保持您的PDN性能。

PDN设计可能很吓人,但是PCB设计软件包括评估PDN性能的能力会有所帮助。明智地选择工具和组件,提前考虑设计限制因素,这样你就能够避免这些问题,制作出成功的产品。

关于作者

PCB设计解决方案从原型到生产在更少的时间,并得到正确的第一时间与实时反馈。

关注LinkedIn. 访问的网站 更多内容由OrCAD PCB解决方案
前一篇文章
什么是PCB网表?
什么是PCB网表?

所以你使用Orcad捕获创建了PCB原理图,您可以随时将您的设计带到下一个ste ...

下一篇文章
PCB工程师DDR巴士设计
PCB工程师DDR巴士设计

去年夏天,Cadence和Micron将硅的第一个IP接口进行了原型,以获得初步版本的...