PCB 기술 - PCB 전원 시스템 설계

고속 PCB 설계 분야, 특히 컴퓨터, 반도체, 통신, 네트워크 및 소비자 전자 산업에서 전원 시스템의 분석과 설계가 점점 더 중요해지고 있습니다.대규모 집적회로 기술이 더욱 축소됨에 따라 집적회로의 전원 전압은 계속 낮아질 것이다.점점 더 많은 제조업체들이 130nm 기술에서 90nm 기술로 전환함에 따라 전원 전압이 1.2V 또는 그 이하로 떨어지고 전류도 크게 증가할 것으로 예상된다.직류 IR 전압에서 AC 동적 전압 변동 제어로 다운그레이드는 소음 허용 범위가 점점 작아짐에 따라 전력 공급 시스템의 설계에 큰 도전을 가져왔습니다.

1. 일반적으로 교류 분석에서 전원과 땅 사이의 입력 저항은 전원 시스템의 특성을 측정하는 중요한 관측 값이다.이 관측 결과의 확정은 직류 분석에서 IR 전압이 낮아지는 계산으로 변했다.DC 또는 AC 분석에서 전원 시스템의 특성에 영향을 주는 요소는 PCB 계층화, 전원 패널 계층 평면의 모양, 구성 요소의 배치, 오버홀 및 핀의 분포 등입니다.

2. 전원과 땅 사이의 입력 임피던스의 개념은 상술한 요소에 대한 시뮬레이션과 분석에 사용할 수 있다.예를 들어, 전원 접지 입력 임피던스의 매우 광범위한 응용은 플레이트에서 디커플링 콘덴서의 위치를 평가하는 것입니다.회로기판에 일정량의 디커플링 콘덴서를 배치함으로써 회로기판 자체의 독특한 공명을 억제하여 소음의 발생을 줄일 수 있으며 회로기판의 가장자리 복사를 감소시켜 전자기 호환성 문제를 완화시킬 수 있다.전력 공급 시스템의 신뢰성을 높이고 시스템의 제조 원가를 낮추기 위해 시스템 설계 엔지니어는 어떻게 경제적이고 효과적으로 디커플링 콘덴서의 시스템 배치를 선택할 것인가를 자주 고려해야 한다.

고속 회로 시스템의 전원 시스템은 일반적으로 칩, 집적 회로 패키징 구조 및 PCB라는 세 개의 물리적 하위 시스템으로 나눌 수 있습니다.칩의 전력망은 여러 개의 번갈아 배치된 금속층으로 구성되어 있다.각 금속층은 X 또는 Y 방향의 얇은 금속띠로 구성되여 전원이나 접지망을 형성하고 구멍을 통해 부동한 층의 얇은 금속줄을 련결한다.

3. PCB 공장은 일부 고성능 칩에 코어든 IO 전원이든 많은 디커플링 유닛을 통합했다.축소된 PCB처럼 복잡한 형태의 전원 또는 접지 평면이 여러 겹 있는 집적 회로 패키징 구조.패키징 구조의 상단 표면에는 일반적으로 디커플링 콘덴서를 설치하는 곳이 있습니다.PCB 레이아웃에는 일반적으로 면적이 큰 연속 전원 공급 장치와 접지 평면, 일부 크기 이산화 디커플링 컨테이너 구성 요소, 그리고 VRM(전력 정류기 모듈)이 포함되어 있습니다.접합선, C4 볼록 블록 및 용접구는 칩, 패키징 및 PCB를 연결합니다.전체 전원 시스템은 각 집적 회로 장치가 정상 범위에서 안정적인 전압을 제공하도록 보장해야 합니다.그러나 전원 시스템의 스위치 전류와 기생 고주파 효과는 항상 전압 소음을 끌어들인다.