最优功率流模型应用到你的生产
关键的外卖
仔细的动力输送设计需要在PCB组件以确保获得稳定的力量。
通常是使用最优功率流在配电系统设计中,但这些想法可以用于确定所需的力量在PCB。
PCB,最优功率流模型可以帮助您了解您的PCB的设计要求的生产和权力是如何分布对于一个给定的设计。
您可以应用最优功率流的核心概念PCB设计。
一样我们希望工程决策是切割和干燥,大部分的工程决策涉及权衡。优化不仅仅是一个词汇中使用的技术营销复制,这是一个很深的数学领域,旨在帮助系统设计师分析不同设计目标之间的权衡。当工作在复杂系统如ICs,多氯联苯,或整个分布网格,有许多权衡设计,最好的设计试图尽可能优先考虑重要的设计目标而寻找妥协。
在配电方面,没有电源可以提供无限的力量随需应变。你的电力供应和分配需要提供稳定的交流或直流电源在你的PCB组件或其他电子产品。决定如何分配整个系统的能耗是一个优化问题,利用最优功率流模型描述。在使用该模型时,就有可能确定多大的权力可以分配给不同的电路模块,以及识别潜在电路块可能需要重新设计。这就是这个模型可以告诉你关于你的PCB和如何利用这个模型对电子设计。
最优功率流模型
最优功率流模型通常是应用于发电厂和消费者确定每个工厂的水平应该操作来满足需求。在实际电网,电网上的每个植物可以产生电能,然后分发给多个系统上的负载。决定多大的权力应该由每个源可能看起来微不足道,但它的确是一个复杂的管理问题,是为了防止权力被浪费在一个真正的电网。
可以应用于相同的想法PCB设计,对AC和DC董事会。多氯联苯通常只由一个电源,除了在一些特殊的混合信号板可能需要接收单独的交流电源。然而,减少数量的能源使配电的配方优化问题容易得多。
例子配方
为了更好地理解最优功率流模型,考虑下面的优化问题。系统L和S电源必须供电电路块。来源和L电路块分布与节点N和M树拓扑分支。在确定的功率预算系统与多个来源,我们可以制定以下配电问题最小化总电源的输出功率:
配电问题最小化总功率输出
在这里,目标是确定所需的电压和电流从每个源通过调整电流和电压提供给每个电路块在你的系统。在这个问题上,基尔霍夫定律和欧姆定律建立优化问题,使其适应任何系统,权力需要分布在多个源。
假设在最优功率流模型
有一些隐式假设在上面的模型:
直流电阻被认为是0欧姆导体系统中。
电压和电流之间的关系在每一个L电路块可以是非线性的。
源被假定的线性输出功率最大额定输出。
所有来源被认为是直流或只有谐波时间依赖性。
这个问题可能是最好的解决启发式或进化算法,后者用于商业解决方案。也有开源代码包,可以处理这些类型的变量数高的问题。
各种版本的公用事业公司利用这个问题来确定如何最好地分配权力从多个数据源到不同的变电站和最终用户。这种类型的问题通常考虑的概率随机故障的电源在计算从源系统中最优功率输出。这种方法也可以实现与多个源在设计电路板时,或当连接多个多氯联苯在一起成一个更大的系统。
验证最优功率流的结果
一套完整的电路建模与仿真工具,电路设计者可以验证配电成各种电路模块在系统。这种类型的验证过程需要一个电路的高级视图,在只考虑功能块在一个更大的系统,而不是单独的组件。这种类型的系统级分析可以执行如下:
设计每个电路块后,使用一个香料模拟计算每个块的功耗将出现在您的系统。特别是,计算总电压下降在每个电路块和总电流用于功率每一块。
创建一个新组件来表示每一块。这个组件应该有相对应的等效阻抗电路块(只是当前块的电源电压/块)。如果电路块非线性响应,用香料建模应用程序创建一个等效电路的直流模型块。
这些块连接起来构成更大的网络拓扑,并添加一个模型你的电源。
香料模拟运行(直流、瞬态模拟,频率扫描,或其他模拟)计算功率分配给每一块在你的拓扑。一个例子与N总线拓扑电路块下图所示。
检查配电每一块对其特定的功率要求确定它是否将制服或力不从心。
这种总线拓扑是最常见的方式构建生产PCB设计。
取决于你在步骤3 - 5模型的能量源,你可能不会得到身体上有意义的结果。建模的电源应尽可能接近真正的源在你的系统,以确保你的功率流结果物理意义。在事件源输出不够力量,或过多的权力被消耗在特定电路块,源或块可能需要重新设计,以确保权力正确地分布在您的系统。