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原標題：PCB設計系列基礎知識36|數字電源通流及濾波設計在當前的高速PCB設計中，隨著電壓降低和功耗增大，板上承載的電流越來越大，一些Core電壓的電流甚至達到或者超過100安培。需要在PCB設計上考慮這么大的電流的載流能力和由此引起的電壓跌落、溫升等問題，是比較有挑戰性的。每個芯片工作時都要消耗一定的能量，這些能量的供給通道就是PCB上的走線，影響到PCB上走線載流能力的幾個關鍵因素有線寬、銅厚、溫升、層面。(1)線寬：即電源走線的寬度，如果是鋪銅來實現，則考慮銅皮的最細處的寬度，同時要減去最細處其它網絡過孔的避讓寬度（這是簡單計算時的處理方式，嚴格來說，有其他網絡過孔的避讓銅皮，不能用簡單的減法來計算有效通道，因為銅皮的寬度和載流能力之間不是線性比例關系。這個時候，PI仿真的IRDrop的功能可以幫助工程師準確得到銅皮的載流能力和壓降數據）。長距離布線時，需再增加50%的裕量，保證PCB印制線不被熔斷或燒損。(2)銅厚：電源走線所在層的銅厚，常見內層（電源、走線混合層）為1oz。如果需要加到2oz及以上，最好把電源地層設計到一個芯板的兩面。(3)溫升：允許因電源走線溫度升高而導致整個PCB的溫度升高的范圍。(4)層面：分為外層電源走線和內層電源走線，通常外層比內層載流量大。電源載流能力PCB計算軟件示意圖電源通道和濾波一、明晰每一個電源的來龍去脈才能夠清楚整個單板的電源分布，在布局前對整板的電源樹要有個直觀的了解。每一種電源都會有它的主要電源通道，合理地設計整板的電源通道才是成功的關鍵。l按照功能模塊布局，電源流向明晰，避免輸入、輸出交叉布局。l各自功能模塊相對集中、緊湊，避免交叉、錯位。l整個電源通路布線（或銅箔）寬度滿足載流能力要求。二、電源模塊或電源芯片，必須在其輸入端加濾波電容，并且在滿足DFX前提下要將電容盡量靠近其電源輸入端。l減小電源內部產生的反灌到輸入側的雜聲電壓。l防止當模塊輸入端接線很長時，輸入端產生輸入電壓振蕩。這種振蕩可能產生幾倍于輸入電壓的電壓尖峰，輕則使電源輸入不穩定，重則會對模塊造成致命損壞。l如果模塊輸入端出現不正常的瞬態電壓時，此電容的存在可抑制短暫的瞬態電壓。三、電源模塊或電源芯片，必須在輸出端加濾波電容，并且在保證熱設計前提下要將電容放置在靠近電源輸出端。該電容有如下作用：l減小輸出紋波值l改善模塊在負載變化時的動態性能l改善模塊某些方面的性能（如啟動波形、系統穩定性等）l模塊輸出關閉后輸出電壓可以維持一段時間以保證負載電路的某些操作能正常完成（如儲存數據）四、芯片端的濾波電容考慮：電容主要用于保證電壓和電流的穩定。處理器的耗電量處于極不穩定的狀態，可能突然增大，也可能突然減小，特別是在執行了一條待機指令，或者恢復至正常工作狀態的時候。而對電壓調節器來說，無論如何都不可能立即對這些變化做出響應。對于一些功耗大、高頻、高速的器件，其電源設計要求如下：l在該芯片周圍均勻放置幾個儲能電容。l對于芯片手冊指定的電源引腳，必須就進放置濾波電容，對濾波無特殊需求的情況下，可酌情考慮防止適當的濾波電容。l濾波電容靠近IC的電源引腳放置，位置、數量適當。l對于一些特殊的芯片，需要考慮濾波電容的容值是否合理，以及不同容值應該對應哪些引腳設置。下期預告，48V電源的PCB設計注意事項，請同學們持續關注【快點PCB學院】。返回搜狐，查看更多責任編輯：聲明：本文由入駐搜狐號的作者撰寫，除搜狐官方賬號外，觀點僅代表作者本人，不代表搜狐立場。閱讀()
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