(三)关于PowerDC的软件的使用

记录,科技 2022-06-03 0 条评论 访问: 540 次

使用这个软件可以仿真出压降并且仿真出热量情况,这个软件我们先仿真压降的情况,直接搜索就行了
打开
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选第一个,单板的压降分析
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创建一个工作空间
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把brd或者SPD文件导入,检查层叠,这里我们层叠已经弄好了,然后设置要仿真的电源平面,一般来说对于大电流的平面仿真比较重要,这里我们VCCINT进行仿真,
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一般来说我这边电源设计都是先断开终端,等确保不短路并且电源输出正常再通到终端,所以这里我们把电源的输出也选上,这个和我的VCCINT使用一个0R相接。
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接下来对电源输出和输入进行设置
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直接默认
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选输出电压的网络
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选择输出电源的芯片的封装,这里我用的是LTM4650这个芯片,最大可以输出50A电流
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输出电压是0.95V,电流预计是40A
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接着点SETUP_SINKS
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允许有百分之2的误差,实际根据手册,也满足要求0.95V×0.98=0.931V>0.922V
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点击下面这个把那个中间的0R电阻的参数写上去
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两个电源的始末填上去,把这俩电源连起来
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选中这个器件
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输入他的参数,大概这些阻抗,最大可承受电流是50A
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保存文件然后点击这两个地方都可以运行仿真
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仿真结果好像没有压降,应该是哪里设置错了,
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上面那个SETUP_SINKS没有设置负载的电流,所以并没有真的工作,重新设置,来40A,再次仿真,实际40A真的很多了,大概用到百分之九十的资源了可能
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好的,点击下面的框框,可以看到到负载的地方,因为板材有阻抗的原因,导致到后面根本就不够了电压,衰减太大了。
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点击这个生成报告,可以看到具体压降。
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也能看到地的电压的变化,地都不是简单的0V了
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点右边可以看到是显示当前电压值还是显示压降值
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我比较喜欢看压降,比较清楚,即便是我敷铜敷了两片都不行,
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可以看到我改了层叠
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相当于衰减了130mV,这对于40A的电流大概是3.25mΩ按照下面的计算其实也差不多,下面计算没有算过孔的阻抗,
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但其实这个有压降是很正常的情况出现,我们能容忍的压降最大是20mV,然后如果是40A电流的话,哪怕是0.5mΩ电阻,都算是很大了,我们不妨去看看0R电阻或者是磁珠内阻是多少,0R的2512封装的电阻内阻大概是0.01Ω,这可是10mΩ,已经很大了,磁珠要稍微大于这个等级,不过也差不多,所以千万不要在大电流的平面上串0R电阻,我自己设计的时候0R电阻是两个焊盘开窗,使用大量的锡连在一起,所以内阻肯定很小,和板材的等级差不多。
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铜厚一般0.65mil也就是左右0.5oz,大概0.01651mm,宽度目前取30mm,长度取60mm
这样的出来是2.24mΩ的电阻,这是远远不行的,
实际我敷铜是两个面,所以厚度还要增加二倍,大概就是1mΩ左右,不过看来还是不行
不过其实面对这种情况其实我们层叠设计的时候尽量把电源层厚度增加,选用1oz的铜皮,不要还是0.5oz了,这样也能减少一半的阻抗,这也是一种办法,而且非常合理,且正常。
不过其实对于显卡或者CPU来说,功耗更大,所以内阻还要更低,降低内阻是最直接的方式,但现在来看已经不是最合理的方式。
那还能怎么办呢,可以使用反馈功能,大概是这个意思,我把当前的末端的电压采集回来,与我想要的相比,既然末端电压不够,那我抬高我的输入电压。
这类大电流应用的电源都带有Remote Sense电压补偿功能,其通过一对差分线获取靠近负载端的电压,并稳定该点的电压为设置值,而不是像普通电源芯片稳的是电源的输出点。下图为ADI的LTM4650A的原理框图,其详细画出了Remote Sense电压补偿功能的机理,本质上是变换了闭环控制环路的反馈取样点(负载芯片)哦这是至关重要的。
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世界离不开控制与反馈,控制与反馈,无处不在,
软件仿真的时候可以使用这个反馈功能,设置一下采样点,
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右键这个过孔,点第一个
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地把终端负载的电源和地都选上,注意一定要选择远端,他是以远端去补偿,真正走线的时候也需要这样设计,最好是并联在一个末端电容上,好啦,然后在仿真一次。
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诶此刻就是PASS了,
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完美啦,一个是电压的图一个是压降的图。


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