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不良配电网络的五个迹象

配电网络只有一个目标:确保正确的电流和电压传递到印刷电路板(PCB)中的每个组件。听起来很简单，但给定多个电源电压，具有高层数的pcb或分割平面，设计PDN可能是一个艰巨的过程。

拥有适当的权力并不是保证——你必须为此做好计划。想知道PDN有什么问题吗?以下是PDN需要一些设计调整的五个迹象。

1.管理不善的电阻，电感和电容

PDN本质上有三个组成部分:PCB组件中的电阻、电感和电容。目标是使设计最小化来自功率峰值或间隙的噪声，保持PDN的整体阻抗较低。

设计人员应确定阻抗的目标值，为阻抗设置一个标尺PCB设计让任何峰值都低于这个值。这将帮助设计师保持阻抗尽可能平坦。

2.vrm (Voltage Regulator module)不合适

一旦确定了目标阻抗，设计人员需要选择在设计约束下工作的vrm，并在不同的功率模式下提供正确的电压和电流水平。PCB的不同功率模式需要不同的供电电压和负载电流，在选择vrm时必须考虑这些因素。

市场上有很多的vrm，需要设计师仔细分析他们的需求。考虑因素应包括开关与线性稳压器，输入和输出电压，负载电流要求，以及电源效率的目标。过度或设计不足的vrm将危及PDN和PCB的性能。

3.房地产使用不当

pcb正在萎缩，就像我们行业中的大多数其他电子元件一样。这意味着PDN设计师需要非常勤奋地在他们的设计中使用空间。仅仅是让组件适合PCB都可能是一场斗争，更不用说放置每个组件以最大化性能并避免热或EMI问题。

在放置元件的压力下，可以忽略PCB上的PDN要求。电源布线需要空间、电源平面和更宽的走线。为您的PCB设计设定现实的目标，并确保您记得预先为电源布线计划一些空间。

4.铜过多、过少或孤立

添加更多的铜曾被认为是在需要的地方获得更多电力的解决方案。但它也会产生过多或孤立的铜区域，这可能导致您的电路板故障。铜不足也是一个问题，因为它阻碍了必要的电压通过PCB。

电子技术已经发展到这样一个阶段，设计师们不能再随意使用他们的资源了，包括铜。如果您的PCB和PDN依赖于任何资源的过度使用，那么有必要重新考虑优化性能并保持可靠性。

5.元件阻抗不匹配

你不会把一个100伏的插头插到220伏的插座上，还指望会有什么好结果。同样，PCB的元件应该具有相同的阻抗，以保持PDN性能。你的目标是最小化PDN阻抗，最好的方法是使源阻抗和负载阻抗相等。

如果你的阻抗在整个设计中不匹配会发生什么?增加的电感和增加的电容-这两者都会对你的PDN产生负面影响。在设计阶段匹配阻抗是一个简单的，但有意识的选择，将在整个设计中产生好处。

指数型负性能

上面描述的任何一个问题都是单独的问题，但综合起来，它们的整体负面影响可能比它们单独的影响更大。具有多个阻抗峰值的PDN可以同时激发多个信号，导致整体效应得到加强和加剧。

PDN噪声可以通过仔细选择边缘设备来管理。通过选择这些组件以允许高频共振的余量，可以保持PDN性能。

PDN设计可能很吓人，但是PCB设计软件包括评估PDN性能的能力可以提供帮助。明智地选择您的工具和组件，预先注意设计限制，您将能够避免这些问题，并拥有一个成功的产品。