Пошта:info@anke-pcb.com
Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Три аспекти для забезпечення цілісності живлення вДизайн PCB
У сучасному електронному дизайні цілісність потужності - це незамінна частина дизайну друкованої плати. Щоб забезпечити стабільну роботу та продуктивність електронних пристроїв, ми повинні всебічно розглянути та проектувати від джерела живлення до приймача.
Завдяки ретельному проектуванню та оптимізації модулів живлення, внутрішніми шарами шару та мікросхем живлення ми можемо по -справжньому досягти цілісності живлення. Ця стаття заглибиться в ці три ключові аспекти, щоб забезпечити практичні вказівки та стратегії для дизайнерів ПХБ.
I. Потужність модуля живлення
Модуль потужності - це джерело енергії кожного електронного пристроїв, його продуктивність та макет безпосередньо впливають на стабільність та ефективність усієї системи. Правильна компонування та маршрутизація можуть не тільки зменшити перешкоди шуму, але й забезпечити плавний потік струму, тим самим покращуючи загальну продуктивність.
2. Макет модуля потужності
1. Обробка джерела:
Модуль живлення повинен бути приділений особливу увагу, оскільки він служить відправною точкою сили. Щоб зменшити введення шуму, середовище навколо модуля живлення слід підтримувати максимально чистим, щоб уникнути сусідньої до іншихвисокочастотнаабо чутливі до шуму компоненти.
2. Крижте до мікросхеми живлення:
Модуль живлення повинен бути розміщений якомога ближче до потужності мікросхеми. Це може зменшити втрати в поточному процесі передачі та зменшити вимоги площі внутрішнього шару.
3. Міркування розсіювання:
Модуль живлення може генерувати тепло під час роботи, тому слід забезпечити, щоб не було перешкод над ним для розсіювання тепла. Якщо необхідно, для охолодження можна додати теплові активи або вентилятори.
4. Бездоганні петлі:
Під час маршрутизації уникайте формування петлі струму, щоб зменшити можливість електромагнітних перешкод.
Ii. Планування проектування літаків внутрішнього шару
A. Дизайн стека шару
In PCB EMC Design, дизайн стека шару - це ключовий елемент, який повинен розглянути маршрутизацію та розподіл потужності.
а. Для забезпечення низьких характеристик опору потужної площини та поглинання шуму наземного шуму відстань між потужністю та площинами землі не повинно перевищувати 10 млн, як правило, рекомендується бути менше 5 млн.
б. Якщо одна площина живлення не може бути реалізована, поверхневий шар може бути використаний для викладання площини живлення. Близько сусідня потужність та земляні площини утворюють площинний конденсатор з мінімальним опором змінного струму та відмінними високочастотними характеристиками.
c. Уникайте сусідніх двох шарів живлення, особливо з великими різницею напруги, щоб запобігти зв'язку шуму. Якщо неминуче, збільште відстань між двома шарами живлення максимально.
д. Довідкові площини, особливо довідкові площини живлення, повинні підтримувати низькі характеристики опору і можуть бути оптимізовані за допомогою обхідних конденсаторів та коригувань шару.
B. Сегментація потужності Multiple
а. Для конкретних джерел потужності малої дальності, таких як основна робоча напруга певного мікросхеми ІС, мідь слід покласти на шар сигналу, щоб забезпечити цілісність площини живлення, але уникати прокладання міді на поверхневому шару для зменшення шумового випромінювання.
б. Вибір ширини сегментації повинен бути доречним. Коли напруга перевищує 12 В, ширина може бути 20-30 млн; В іншому випадку виберіть 12-20 млн. Ширину сегментації між аналоговими та цифровими джерелами потужності потрібно збільшити, щоб запобігти втручанню цифрової потужності в аналоговій потужності.
c. Прості мережі живлення повинні бути виконані на маршрутизації, і більш тривалі мережі живлення повинні додавати конденсатори фільтрів.
д. Сегментована площина живлення повинна зберігатися регулярною, щоб уникнути нерегулярних форм, що спричиняють резонанс та підвищення опору потужності. Довгі і вузькі смужки та гампа у формі гантелі заборонені.
C. Фільтрування площини
а. Площина живлення повинна бути тісно поєднана з площиною землі.
б. Для мікросхем з робочими частотами, що перевищують 500 МГц, в першу чергу покладаються на фільтрування конденсатора площини та використовуйте комбінацію фільтрації конденсаторів. Ефект фільтрації потрібно підтвердити за допомогою моделювання цілісності потужності.
c. Встановіть індуктори для роз'єднання конденсаторів на площину управління, такі як розширення конденсаторів та збільшення конденсаторів, щоб переконатися, що імпеданс на землю нижнього, ніж цільовий опір.
Iii. Проводка макетів живлення
Посильний мікросхема є ядром електронних пристроїв, і забезпечення його цілісності потужності має вирішальне значення для підвищення продуктивності та стабільності пристрою. Контроль цілісності живлення для живних мікросхем в основному передбачає обробку маршрутизації штифтів живлення мікросхеми та правильного макета та проводки конденсаторів роз'єднання. Далі буде детально описати міркування та практичні поради щодо цих аспектів.
A.chip Pow
Маршрутизація штифтів живлення мікросхеми є важливою частиною контролю цілісності потужності. Для забезпечення стабільного подачі струму рекомендується потовщення маршрутизації потужних штифтів, як правило, до тієї ж ширини, що і шпильки для мікросхем. Зазвичай,мінімальна ширинаНе повинно бути менше 8 млн, а для кращих результатів, намагайтеся досягти ширини 10 млн. Збільшуючи ширину маршрутизації, імпеданс може бути зменшений, тим самим зменшуючи шум потужності та забезпечуючи достатню кількість струму до мікросхеми.
B.Leaout та маршрутизація конденсаторів роз'єднання
Роз'єднання конденсаторів відіграють значну роль у контролі цілісності потужності для силових мікросхем. Залежно від характеристик конденсатора та вимог до застосування, роз'єднання конденсаторів, як правило, поділяються на великі та малі конденсатори.
а. Великі конденсатори: Великі конденсатори зазвичай рівномірно розподіляються навколо мікросхеми. Завдяки їх нижчій резонансній частоті та більшому радіусу фільтрації вони можуть ефективно фільтрувати низькочастотний шум та забезпечити стабільний джерело живлення.
б. Невеликі конденсатори: Невеликі конденсатори мають більш високу резонансну частоту та менший радіус фільтрації, тому їх слід розміщувати максимально наближатися до штифтів чіпів. Розміщення їх занадто далеко може ефективно фільтрувати високочастотний шум, втрачаючи ефект розв’язки. Правильний макет гарантує, що ефективність невеликих конденсаторів у фільтрації високочастотної шуму повністю використовується.
C. Метод проводу паралельних роз'єднаних конденсаторів
Для подальшого підвищення цілісності потужності багато конденсаторів роз'єднання часто підключаються паралельно. Основна мета цієї практики - зменшити еквівалентну індуктивність серії (ESL) окремих конденсаторів за допомогою паралельного з'єднання.
При паралелі декількох конденсаторів розв'язки слід звернути увагу на розміщення VIAS для конденсаторів. Поширена практика - компенсувати віас сили та землі. Основна мета цього - зменшити взаємну індуктивність між конденсаторами роз'єднання. Переконайтесь, що взаємна індуктивність значно менша, ніж ESL одного конденсатора, так що загальний опір ЕСЛ після паралельного декількох конденсаторів роз'єднання становить 1/п. Зменшуючи взаємну індуктивність, ефективність фільтрації може бути ефективно підвищена, забезпечуючи підвищення стабільності потужності.
Макетта маршрутизація модулів живлення, планування проектування внутрішніх шарів та правильна обробка макета живлення та проводки є незамінними в електронному дизайні пристроїв. Завдяки належному макеті та маршрутизації ми можемо забезпечити стабільність та ефективність модулів потужності, зменшити перешкоди для шуму та покращити загальну продуктивність. Дизайн стека шару та багаторазова сегментація потужності додатково оптимізують характеристики площин живлення, зменшуючи перешкоди шуму потужності. Правильне поводження з макета живлення та проводки та роз'єднання конденсаторів має вирішальне значення для контролю цілісності живлення, забезпечуючи стабільну подачу струму та ефективну фільтрацію шуму, підвищення продуктивності пристрою та стабільність.
У практичній роботі різні фактори, такі як величина сучасної, ширини маршрутизації, кількість віас, ефекти зчеплення тощо, повинні бути всебічно розглядати для прийняття раціональних макетів та маршрутизаційних рішень. Дотримуйтесь специфікацій дизайну та найкращими практиками для забезпечення контролю та оптимізації цілісності потужності. Тільки таким чином ми можемо забезпечити стабільне та ефективне джерело живлення для електронних пристроїв, відповідати зростаючим вимогам продуктивності та сприяти розвитку та прогресу електронних технологій.
Shenzhen Anke Pcb Co., Ltd
Час посади: 25-2024 рр.
