小电源@@@@,大讲究@@

作者@@:姜杰@@,来源@@: 高速先生微信公众号@@@@

成功的电源@@设计@@千篇一律@@,失败的直流@@压降各有各的秘密@@。

对于电源@@的直流@@压降@@,高速先生之前分享过一些低电压@@、大电流@@@@的电源@@案例@@,其实@@,对于种类繁多的小电源@@@@@@,由于电流@@@@相对较小@@,设计过程中更容易被忽视@@,直流@@压降超标的情况也屡见不鲜@@,稍不注意@@,就容易翻车@@。今天@@,就让我们跟随电流@@@@的脚步@@,看看它这一路要经历多少磨难@@。

案例一@@:电源@@输出开源@@“截@@”流@@,电流@@@@密度出师不利@@

我们从源头说起@@,大家都知道@@,电源@@输出管理模块@@(VRM)附近的电源@@和地过孔的分布会影响电源@@的输出@@,知道是一回事@@,能否做到又是另外一回事了@@@@。比如@@,下面的这个案例的设计@@。

乍一看@@,好像也没啥毛病@@。再来看看电源@@平面的电流@@@@密度分布@@,问题就一目了@@然了@@@@:最左边的一路电源@@的输出路径@@,基本被红色方框内的地过孔打断@@,导致这一路的电源@@输出大打折扣@@,随之而来问题就是瓶颈区域的局部电流@@@@密度偏大@@,直流@@压降增加@@。

好在发现的早@@,要不@@,高速先生就下班了@@@@。

具体的修改建议是@@,沿着左边的黄线@@,尽量加宽该电源@@平面@@,是否还有其它问题@@,大家可以再仔细看看@@……

案例二@@:电源@@磁珠选型不对@@,直流@@压降功亏一篑@@

随着电流@@@@继续前进@@,有时会遇到磁珠@@。例如@@,下面这种情况@@。

1.2V电源@@,电流@@@@6.5A,直流@@压降要求做到@@+/-3%,在看到仿真结果之前@@,估计大家都会认为这是一个合理的压降要求@@。

实际情况是@@,磁珠之前的电压@@1.197V,经过磁珠之后就只剩@@1.164V了@@,仅仅是磁珠上的压降就已经有@@33mV,达到@@2.75%!

这就意味着@@,为了@@保证压降不超标@@,磁珠后面的电源@@路径直流@@压降不能超过@@0.25%,显然是很难达到@@的目标@@,真是让人上火@@。

电源@@电流@@@@本身不大@@,为什么会在磁珠上产生这么大的压降呢@@?回头再仔细看看磁珠的直流@@内阻@@,居然有@@10mΩ(两个并联@@,也有@@5 mΩ)!这么大的内阻值@@,吃掉@@33mV的压降也就不足为奇了@@@@。经过与硬件攻城狮的沟通@@,改用了@@另一款内阻较小的磁珠@@,问题迎刃而解@@。

案例三@@:道路曲折的电源@@@@,前途都不会太光明@@

顺利解决了@@磁珠压降@@,电源@@面对的挑战才刚刚开始@@。

因为@@,好的电源@@层面资源通常都会优先分配给大电流@@@@的电源@@@@,其它电源@@只能见缝插针@@,如果前期规划不好@@,出现下面这种山路十八弯的情况也不是不可能@@。

都知道这种电源@@路径的压降比较大@@,直流@@压降仿真结果也验证了@@这一点@@,输出端@@1.8V的电压到了@@负载端就只剩下@@1.6V,压降达到@@了@@@@11%!

更要命的是@@,恰好这种小电源@@@@@@VRM还不支持远端电压反馈@@,这下@@,高速先生也爱莫能助了@@@@,Layout攻城狮只好含泪大改@@。