یکپارچگی قدرت (PI)

یکپارچگی قدرت ، که به آن PI گفته می شود ، تأیید اینکه آیا ولتاژ و جریان منبع تغذیه و مقصد الزامات را برآورده می کند یا خیر. یکپارچگی قدرت یکی از بزرگترین چالش ها در طراحی PCB با سرعت بالا است.

سطح یکپارچگی قدرت شامل سطح تراشه ، سطح بسته بندی تراشه ، سطح مدار مدار و سطح سیستم است. در میان آنها ، یکپارچگی قدرت در سطح مدار مدار باید سه مورد زیر را برآورده کند:

1. ولتاژ موج دار را در پین تراشه کوچکتر از مشخصات قرار دهید (به عنوان مثال ، خطای بین ولتاژ و 1 ولت کمتر از +/ -50mV است).

2. کنترل مجدد زمین (همچنین به عنوان نویز سوئیچینگ همزمان SSN و خروجی سوئیچینگ همزمان SSO شناخته می شود).

3 ، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را کاهش داده و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) را حفظ کنید: شبکه توزیع برق (PDN) بزرگترین هادی در صفحه مدار است ، بنابراین همچنین ساده ترین آنتن برای انتقال و دریافت سر و صدا است.

مشکل یکپارچگی قدرت

مشکل یکپارچگی منبع تغذیه عمدتاً ناشی از طراحی غیر منطقی خازن جدا کننده ، تأثیر جدی مدار ، تقسیم بد از منبع تغذیه چندگانه/هواپیمای زمینی ، طراحی غیر منطقی شکل گیری و جریان ناهموار است. از طریق شبیه سازی یکپارچگی قدرت ، این مشکلات یافت شد ، و سپس مشکلات یکپارچگی قدرت با روش های زیر حل شد:

(1) با تنظیم عرض خط لمینیت PCB و ضخامت لایه دی الکتریک برای برآورده کردن الزامات امپدانس مشخصه ، تنظیم ساختار لمینیت برای تحقق اصل مسیر جریان عقب خط سیگنال ، تنظیم منبع تغذیه/تقسیم هواپیمای زمین ، جلوگیری از پدیده بخش مهم خط طول خط سیگنال.

(2) تجزیه و تحلیل امپدانس برق برای منبع تغذیه مورد استفاده در PCB انجام شد و خازن برای کنترل منبع تغذیه زیر امپدانس هدف اضافه شد.

(3) در قسمت با چگالی جریان بالا ، موقعیت دستگاه را تنظیم کنید تا جریان از مسیر گسترده تری عبور کند.

تحلیل یکپارچگی قدرت

در تجزیه و تحلیل یکپارچگی قدرت ، انواع اصلی شبیه سازی شامل تجزیه و تحلیل قطره ولتاژ DC ، تجزیه و تحلیل جداشدگی و تجزیه و تحلیل نویز است. تجزیه و تحلیل قطره ولتاژ DC شامل تجزیه و تحلیل سیم کشی پیچیده و شکل هواپیما در PCB است و می تواند برای تعیین میزان ولتاژ به دلیل مقاومت مس از بین برود.

چگالی جریان و نمودارهای دما از "نقاط داغ" را در تصویربرداری PI/ حرارتی نشان می دهد

تجزیه و تحلیل جداشدن به طور معمول باعث تغییر در مقدار ، نوع و تعداد خازن های مورد استفاده در PDN می شود. بنابراین ، لازم است که القاء انگل و مقاومت مدل خازن را شامل شود.

نوع تجزیه و تحلیل نویز ممکن است متفاوت باشد. آنها می توانند شامل نویز از پین های قدرت IC باشند که در اطراف صفحه مدار پخش می شوند و با جدا کردن خازن ها می توانند کنترل شوند. از طریق تجزیه و تحلیل نویز ، می توان بررسی کرد که چگونه نویز از یک سوراخ به سوراخ دیگر همراه است و می توان نویز سوئیچینگ همزمان را تجزیه و تحلیل کرد.