PCB పరిశ్రమ నిబంధనలు మరియు నిర్వచనాలు– శక్తి సమగ్రత

శక్తి సమగ్రత (PI)

పవర్ ఇంటిగ్రేలిటీ, PIగా సూచించబడుతుంది, పవర్ సోర్స్ మరియు గమ్యం యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయో లేదో నిర్ధారించడం. హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్‌లో పవర్ సమగ్రత అతిపెద్ద సవాళ్లలో ఒకటి.

శక్తి సమగ్రత స్థాయి చిప్ స్థాయి, చిప్ ప్యాకేజింగ్ స్థాయి, సర్క్యూట్ బోర్డ్ స్థాయి మరియు సిస్టమ్ స్థాయిని కలిగి ఉంటుంది. వాటిలో, సర్క్యూట్ బోర్డ్ స్థాయిలో శక్తి సమగ్రత క్రింది మూడు అవసరాలను తీర్చాలి:

1. చిప్ పిన్ వద్ద వోల్టేజ్ అలలను స్పెసిఫికేషన్ కంటే చిన్నదిగా చేయండి (ఉదాహరణకు, వోల్టేజ్ మరియు 1V మధ్య లోపం +/ -50mv కంటే తక్కువగా ఉంటుంది);

2. కంట్రోల్ గ్రౌండ్ రీబౌండ్ (సింక్రోనస్ స్విచింగ్ నాయిస్ SSN మరియు సింక్రోనస్ స్విచింగ్ అవుట్‌పుట్ SSO అని కూడా పిలుస్తారు);

3, విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని (EMI) తగ్గించండి మరియు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (EMC) నిర్వహించండి : పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ నెట్‌వర్క్ (PDN) అనేది సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లో అతిపెద్ద కండక్టర్, కాబట్టి ఇది శబ్దాన్ని ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి సులభమైన యాంటెన్నా.

 

 

శక్తి సమగ్రత సమస్య

విద్యుత్ సరఫరా సమగ్రత సమస్య ప్రధానంగా డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్ యొక్క అసమంజసమైన డిజైన్, సర్క్యూట్ యొక్క తీవ్రమైన ప్రభావం, బహుళ విద్యుత్ సరఫరా/గ్రౌండ్ ప్లేన్ యొక్క చెడు విభజన, నిర్మాణం యొక్క అసమంజసమైన డిజైన్ మరియు అసమాన కరెంట్ కారణంగా ఏర్పడుతుంది. శక్తి సమగ్రత అనుకరణ ద్వారా, ఈ సమస్యలు కనుగొనబడ్డాయి, ఆపై శక్తి సమగ్రత సమస్యలు క్రింది పద్ధతుల ద్వారా పరిష్కరించబడ్డాయి:

(1) లక్షణ అవరోధం యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా PCB లామినేషన్ లైన్ యొక్క వెడల్పు మరియు విద్యుద్వాహక పొర యొక్క మందాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, సిగ్నల్ లైన్ యొక్క చిన్న బ్యాక్‌ఫ్లో పాత్ సూత్రానికి అనుగుణంగా లామినేషన్ నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడం, విద్యుత్ సరఫరా/గ్రౌండ్ ప్లేన్ విభజనను సర్దుబాటు చేయడం, ముఖ్యమైన సిగ్నల్ లైన్ స్పాన్ సెగ్మెంటేషన్ యొక్క దృగ్విషయాన్ని నివారించడం;

(2) PCBలో ఉపయోగించే విద్యుత్ సరఫరా కోసం పవర్ ఇంపెడెన్స్ విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది మరియు టార్గెట్ ఇంపెడెన్స్ కంటే తక్కువ విద్యుత్ సరఫరాను నియంత్రించడానికి కెపాసిటర్ జోడించబడింది;

(3) అధిక కరెంట్ సాంద్రత ఉన్న భాగంలో, కరెంట్‌ను విస్తృత మార్గం గుండా వెళ్లేలా పరికరం యొక్క స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయండి.

శక్తి సమగ్రత విశ్లేషణ

శక్తి సమగ్రత విశ్లేషణలో, ప్రధాన అనుకరణ రకాలు dc వోల్టేజ్ డ్రాప్ విశ్లేషణ, డీకప్లింగ్ విశ్లేషణ మరియు శబ్ద విశ్లేషణ. Dc వోల్టేజ్ డ్రాప్ విశ్లేషణలో PCBపై సంక్లిష్ట వైరింగ్ మరియు ప్లేన్ ఆకారాల విశ్లేషణ ఉంటుంది మరియు రాగి నిరోధకత కారణంగా ఎంత వోల్టేజ్ కోల్పోతుందో నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

PI/థర్మల్ కో-సిమ్యులేషన్‌లో "హాట్ స్పాట్స్" యొక్క ప్రస్తుత సాంద్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత గ్రాఫ్‌లను ప్రదర్శిస్తుంది

డీకప్లింగ్ విశ్లేషణ సాధారణంగా PDNలో ఉపయోగించే కెపాసిటర్‌ల విలువ, రకం మరియు సంఖ్యలో మార్పులకు దారి తీస్తుంది. అందువల్ల, కెపాసిటర్ మోడల్ యొక్క పరాన్నజీవి ఇండక్టెన్స్ మరియు నిరోధకతను చేర్చడం అవసరం.

శబ్ద విశ్లేషణ రకం మారవచ్చు. అవి సర్క్యూట్ బోర్డ్ చుట్టూ వ్యాపించే IC పవర్ పిన్‌ల నుండి శబ్దాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు కెపాసిటర్‌లను డీకప్లింగ్ చేయడం ద్వారా నియంత్రించవచ్చు. శబ్ద విశ్లేషణ ద్వారా, శబ్దం ఒక రంధ్రం నుండి మరొక రంధ్రంతో ఎలా జత చేయబడిందో పరిశోధించడం సాధ్యపడుతుంది మరియు సింక్రోనస్ స్విచింగ్ శబ్దాన్ని విశ్లేషించడం సాధ్యమవుతుంది.