Galios vientisumas (PI)

Galios integravimas, vadinamas PI, turi patvirtinti, ar galios šaltinio ir paskirties įtampa ir srovė atitinka reikalavimus. Galios vientisumas išlieka vienas didžiausių iššūkių greitaeigių PCB dizaino.

Galios vientisumo lygis apima lusto lygį, lustų pakavimo lygį, grandinės plokštės lygį ir sistemos lygį. Tarp jų galios vientisumas grandinės lentos lygyje turėtų atitikti šiuos tris reikalavimus:

1. Padarykite įtampos virpėjimą, esant lusto kaiščiui, mažesniame nei specifikacija (pavyzdžiui, paklaida tarp įtampos ir 1 V yra mažesnė nei +/ -50mV);

2. Valdymo žemės atšokimas (dar žinomas kaip sinchroninis perjungimo triukšmas SSN ir sinchroninis perjungimo išėjimo SSO);

3, sumažinkite elektromagnetinius trukdžius (EMI) ir palaikykite elektromagnetinį suderinamumą (EMC): galios paskirstymo tinklas (PDN) yra didžiausias laidininkas ant grandinės plokštės, todėl ji taip pat yra paprasčiausia antena perduoti ir gauti triukšmą.

Galios vientisumo problema

Maitinimo tiekimo vientisumo problemą daugiausia lemia nepagrįstas atsiejimo kondensatoriaus dizainas, rimta grandinės įtaka, blogas kelių maitinimo šaltinių/žemės plokštumos segmentas, nepagrįstas formavimo projektas ir nelygesnė srovė. Vykdant galios vientisumo modeliavimą, šios problemos buvo rastos, o tada galios vientisumo problemos buvo išspręstos šiais metodais:

(1) sureguliuodami PCB laminavimo linijos plotį ir dielektrinio sluoksnio storio, kad būtų patenkinti būdingos varžos reikalavimai, koreguojant laminavimo struktūrą, kad atitiktų trumpo signalo linijos srauto kelio principą, pakoreguodami maitinimo šaltinio/žemės plokštumos segmentavimą, vengiant svarbių signalo linijos greitkelio segmentų fenomeno;

(2) PCB naudojamo maitinimo šaltinio energijos varžos analizė buvo atlikta, o kondensatorius buvo pridėtas, siekiant valdyti maitinimo šaltinį, esantį žemiau tikslinės varžos;

(3) Dalyje, turinčioje didelį srovės tankį, sureguliuokite įrenginio padėtį, kad srovė praeitų per platesnį kelią.

Galios vientisumo analizė

Atliekant galios vientisumo analizę, pagrindiniai modeliavimo tipai apima nuolatinės įtampos kritimo analizę, atsiejimo analizę ir triukšmo analizę. DC įtampos kritimo analizė apima sudėtingų laidų ir plokštumos formos PCB analizę ir gali būti naudojama norint nustatyti, kiek įtampos bus prarasta dėl vario atsparumo.

Rodo „karštų taškų“ srovės tankio ir temperatūros grafikus PI/ šiluminiu būdu.

Atsiejimo analizė paprastai skatina PDN naudojamų kondensatorių vertės, tipo ir skaičiaus pokyčius. Todėl būtina įtraukti parazitinį induktyvumą ir kondensatoriaus modelio pasipriešinimą.

Triukšmo analizės tipas gali skirtis. Jie gali apimti „IC Power Pins“ triukšmą, sklindantį aplink plokštės plokštę, ir tai gali būti kontroliuojama atsiejimo kondensatoriais. Atliekant triukšmo analizę, galima ištirti, kaip triukšmas yra sujungtas iš vienos skylės į kitą, ir įmanoma išanalizuoti sinchroninį perjungimo triukšmą.