Почта:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Три аспекта для обеспечения целостности мощности вПроектирование печатной платы
В современном электронном дизайне целостность мощности является незаменимой частью дизайна печатных плат. Чтобы обеспечить стабильную работу и производительность электронных устройств, мы должны всесторонне рассмотреть и разрабатывать из источника питания до приемника.
Благодаря тщательному проектированию и оптимизации модулей питания, внутренних слоев плоскостях и чипам питания мы можем по -настоящему достичь целостности мощности. Эта статья будет углубляться в эти три ключевых аспекта, чтобы обеспечить практическое руководство и стратегии для дизайнеров PCB.
I. Проводка модуля модуля модуля
Модуль мощности является источником энергии всех электронных устройств, его производительность и макет напрямую влияют на стабильность и эффективность всей системы. Правильная компоновка и маршрутизация могут не только уменьшить помехи шума, но и обеспечить плавный поток тока, тем самым повышая общую производительность.
2. Модуль модуля
1. Обработка исходной основы:
Модуль мощности должен быть уделено особому вниманию, поскольку он служит отправной точкой силы. Чтобы уменьшить введение шума, окружающая среда вокруг модуля мощности должна быть как можно более чистой, чтобы избежать смежности с другимивысокочастотныйили чувствительные к шуму компоненты.
2.close к чипу питания:
Модуль мощности должен быть размещен как можно ближе к чипе, поставляемому мощностью. Это может уменьшить потери в текущем процессе передачи и уменьшить требования площади внутреннего плоскости слоя.
3. Соображения по рассеянию:
Модуль питания может генерировать тепло во время работы, поэтому следует гарантировать, что над ним нет препятствий для рассеивания тепла. При необходимости, для охлаждения могут быть добавлены радиаторы или вентиляторы.
4. Проводящие петли:
При маршрутизации избегайте формирования петлей тока, чтобы уменьшить возможность электромагнитных помех.
II Внутреннее планирование дизайна плоскости слоя
A. Дизайн стека слоя
In PCB EMC Design, дизайн стека слоя - это ключевой элемент, который должен рассмотреть вопрос о маршрутизации и распределении мощности.
а Чтобы обеспечить низкие характеристики импеданса плоскости мощности и поглощать соединение шума заземления, расстояние между мощностью и плоскостями замы не должно превышать 10 млн, как правило, рекомендуется составлять менее 5 миль.
беременный Если одна плоскость мощности не может быть реализована, поверхностный слой может быть использован для установления плоскости питания. Тесно прилегающие мощные и основы плоскости образуют плоский конденсатор с минимальным импедансом переменного тока и превосходными высокочастотными характеристиками.
в Избегайте смежных двух слоев мощности, особенно с большими различиями в напряжении, чтобы предотвратить шумоподобное соединение. Если неизбежно, увеличьте расстояние между двумя слоями мощности как можно больше.
дюймовый Справочные плоскости, особенно контрольные плоскости мощности, должны поддерживать низкие характеристики импеданса и могут быть оптимизированы с помощью обходных конденсаторов и корректировки слоя.
B.Multiple мощная сегментация
а Для конкретных источников мощности малого диапазона, таких как основное рабочее напряжение определенного чипа IC, медь должна быть проложена на слое сигнала, чтобы обеспечить целостность плоскости мощности, но избегайте укладки мощности на поверхностном слое, чтобы уменьшить шумовое излучение.
беременный Выбор ширины сегментации должен быть уместным. Когда напряжение превышает 12 В, ширина может быть 20-30 млн; В противном случае выберите 12-20 млн. Ширина сегментации между аналоговыми и цифровыми источниками энергии должна быть увеличена, чтобы предотвратить вмешательство цифровой мощности с аналоговой мощностью.
в Простые энергосбережения должны быть заполнены на уровне маршрутизации, и более длительные мощные сети должны добавить фильтру -конденсаторы.
дюймовый Сегментированная плоскость мощности должна сохраняться регулярно, чтобы избежать нерегулярных форм, вызывая резонанс и повышенное сопротивление мощности. Длинные и узкие полоски и гантели в форме не допускаются.
C. Планирование фильтрации
а Силовая плоскость должна быть тесно связана с плоскостью заземления.
беременный Для чипов с рабочими частотами, превышающими 500 МГц, в первую очередь полагаются на фильтрацию плоских конденсаторов и используйте комбинацию фильтрации конденсатора. Эффект фильтрации должен быть подтвержден моделированием целостности мощности.
в Установите индукторы для развязки конденсаторов на плоскости управления, такие как расширение конденсаторов и увеличение вида конденсаторов, чтобы гарантировать, что импеданс заземления мощности ниже, чем целевой импеданс.
Iii. Проводка макета чипа питания
Силовая чип является ядром электронных устройств, и обеспечение его целостности мощности имеет решающее значение для повышения производительности и стабильности устройства. Управление целостностью мощности для чипов мощности в основном включает в себя обработку маршрутизации штифтов с питанием чипа и правильный макет и проводка дековящиеся конденсаторы. Следующее будет подробно описать соображения и практические советы относительно этих аспектов.
A.Chip Power Pin Pin
Маршрутизация пинтов чипа является важной частью управления целостностью мощности. Чтобы обеспечить стабильный ток, рекомендуется сгущать маршрутизацию штифтов мощности, как правило, до той же ширины, что и штифты. Обычноминимальная ширинане должно быть менее 8 миль, но для лучших результатов попытаться достичь ширины 10 млн. Увеличивая ширину маршрутизации, импеданс может быть уменьшен, тем самым уменьшая шум питания и обеспечивая достаточный ток для чипа.
B.
Развязывающие конденсаторы играют значительную роль в управлении целостностью мощности для чипов питания. В зависимости от характеристик конденсаторов и требований применения, развязки конденсаторы обычно делятся на крупные и мелкие конденсаторы.
а Крупные конденсаторы: большие конденсаторы обычно распределяются по цене по всему чипу. Из-за более низкой резонансной частоты и более крупного радиуса фильтрации они могут эффективно отфильтровать низкочастотный шум и обеспечить стабильный источник питания.
беременный Маленькие конденсаторы: мелкие конденсаторы имеют более высокую резонансную частоту и меньший радиус фильтрации, поэтому их следует поместить как можно ближе к штифтам. Размещение их слишком далеко может эффективно отфильтровать высокочастотный шум, теряя эффект развязки. Правильная компоновка гарантирует, что эффективность малых конденсаторов в фильтрации высокочастотного шума полностью используется.
C. Перевод метода параллельных развязки конденсаторов
Для дальнейшего повышения целостности мощности несколько разрозненных конденсаторов часто подключаются параллельно. Основная цель этой практики - снизить эквивалентную индуктивность серии (ESL) отдельных конденсаторов посредством параллельной связи.
При параллельном параллельном развязке конденсаторов следует обратить внимание на размещение VIAS для конденсаторов. Обычной практикой является компенсация вариантов власти и земли. Основная цель этого - снизить взаимную индуктивность между развязывающими конденсаторами. Убедитесь, что взаимная индуктивность намного меньше, чем ESL одного конденсатора, так что общий импеданс ESL после параллельного множественного отделения развязки составляет 1/N. Сокращая взаимную индуктивность, эффективность фильтрации может быть эффективно повышена, обеспечивая повышенную стабильность мощности.
Макети маршрутизация модулей мощности, планирование проектирования плоскости внутреннего слоя и правильная обработка макета и проводки питания необходимы для конструкции электронных устройств. Благодаря правильной планировке и маршрутизации мы можем обеспечить стабильность и эффективность модулей питания, уменьшить помехи шума и повысить общую производительность. Конструкция стека слоя и множественная сегментация мощности дополнительно оптимизируют характеристики плоскостей мощности, уменьшая интерференцию шума питания. Правильная обработка компоновки и проводки и проводки и развязки имеет решающее значение для управления целостностью мощности, обеспечивая стабильное питание тока и эффективную фильтрацию шума, повышение производительности и стабильности устройства.
В практической работе различные факторы, такие как текущая величина, ширина маршрутизации, количество VIAS, эффекты связи и т. Д., Необходимо всесторонне рассматривать для принятия рациональных решений и решений по маршрутизации. Следуйте спецификациям проектирования и лучшим практикам, чтобы обеспечить управление и оптимизацию целостности мощности. Только таким образом мы можем обеспечить стабильный и эффективный источник питания для электронных устройств, соответствовать растущим требованиям производительности и стимулировать разработку и прогресс электронных технологий.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Пост времени: марта 25-2024
