Integritet energije (PI)

Integralnost energije, naziva se PI, potvrđuje je li napon i struja izvora napajanja i odredišta ispunjavaju zahtjeve. Integritet energije ostaje jedan od najvećih izazova u brzinom PCB dizajnu.

Nivo integriteta energije uključuje nivo čipova, nivo ambalaže za čip, nivo za pamćenje, nivo ploče i nivo sistema. Među njima, integritet električne energije na nivou krugova trebao bi ispuniti sljedeća tri zahtjeva:

1. Napravite naponsku maravu na čip PIN-u manji od specifikacije (na primjer, greška između napona i 1V je manja od + /--50mv);

2. Kontrolno rebound tlo (poznat i kao sinhroni prekidač SSN i ​​sinhroni prebacivanje izlaza SSO);

3, smanjite elektromagnetske smetnje (EMI) i održavajte elektromagnetsku kompatibilnost (EMC): Distributivna mreža za napajanje (PDN) je najveći dirigent na ploči, tako da je ujedno i najlakša antena za prijenos i primanje buke.

Problem sa integritetom energije

Problem integriteta napajanja uglavnom je uzrokovan nerazumnim dizajnom razdvajanja kondenzatora, ozbiljnog utjecaja kruga, loše segmentacije višestrukog napajanja / uzemljenog ravnina, nerazumnog dizajna formiranja i neravnomjerne struje. Kroz simulaciju energije integriteta, ovi problemi su pronađeni, a zatim su problemi energije integriteta riješeni sljedećim metodama:

(1) Podešavanjem širine linije za laminiranje PCB-a i debljine dielektričnog sloja kako bi se zadovoljilo strukturu laminacije, prilagođavanje načela kratkog povratnog signalne linije, podešavanje segmenta za napajanje / tlo, izbjegavanje fenomena segmentacije važnog linije signala;

(2) Provedena je analiza impedancije napajanja za napajanje koje se koristi na PCB-u, a kondenzator je dodat za kontrolu opskrbe električnom energijom ispod ciljane impedancije;

(3) U dijelu sa visokom gustoćom trenutne gustoće, podesite položaj uređaja kako bi se trenutni prolaz napravio širom stazom.

Analiza energetskog integriteta

U analizi integriteta energije, glavne vrste simulacije uključuju analizu pada DC napona, analizu razdvajanja i analizu buke. DC analiza napona uključuje analizu složenih oblika ožičenja i ravnine na PCB-u i može se koristiti za određivanje koliko će napona izgubiti zbog otpornosti bakra.

Prikazuje trenutnu gustinu i grafikone temperature "vrućih tačaka" u PI / Termičkoj ko-simulaciji

Analiza razdvajanja obično vozi promjene vrijednosti, vrsti i broju kondenzatora koji se koriste u PDN-u. Stoga je potrebno uključiti parazitsku induktivnost i otpor modela kondenzatora.

Vrsta analize buke može varirati. Oni mogu uključivati ​​buku iz IC-ovih iglica koja se šire oko ploče i mogu se kontrolirati odvajanjem kondenzatora. Kroz analizu buke moguće je istražiti kako je buka spojen iz jedne rupe u drugu, a moguće je analizirati sinkroni prekidač.