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1、如何解决PDN设计中的各种问题介绍当PCB设计人员听到“PDN（Power distribution network）”或“配电网络”这个术语时，可能会觉得很复杂。实际上，PDN的目标与介绍PDN性能的大多数PCB设计方面一样简单。在本文中，我们将介绍PDN设计的各个方面，以及PCB设计人员如何应用它们。总体目标：为负载提供足够的电流和电压配电网络的基本目标非常简单 - 为每个负载提供足够的电流和电压，以满足其运行要求。虽然PDN的整体设计，包括电压调节器，去耦，封装，部件的安装等都是具有挑战性的，需要专门的培训和经验，优化PDN性能的PCB并不复杂，因为PCB设计人员可以做的很有限。在本文中
2、，我们将重点介绍PCB布局中要考虑的内容，以确保你的PCB设计能够为所有负载提供足够的电流和电压。要求1：信号源和负载之间的有效金属确保每个信号源和其相应负载之间有足够的金属（通常是铜）是PDN设计的最关键的地方。一方面，对于标定的成本，IPC-2152提供相当简单的指导方法。给定电流和温度的最大值，规范告诉您，该设计的最小宽度应为多少。不幸的是，只有使用IPC-2152的设计师才会过度设计PCB，而不知道设计中存在的问题，其中包括：IPC-2152宽度建议是保守的。它们代表使用来自最坏情况的数据进行计算，用户通常做出最保守的假设（例如允许温度上升最小值）。使用IPC-2152制造的设计可能需
3、更大的功率。IPC-2152过孔建议是保守的。这是特别需要注意的，因为一个电源轨道的通孔可以穿透板子的上下层，因此应该优化数字和尺寸。 仅使用IPC-2152制造的设计可能需要更大或更多的电源通孔。IPC-2152对相关电源轨的放置没有任何深入的了解。电压调节器通常对与其相关的各种电源形状，从输入到输出包括反馈，具有特定的要求。设计人员需要更好的工具来优化电源（和接地）导轨的尺寸和形状，通常称为“PI-DC”或“IR Drop”。 Altium已将此功能集成到PDN Analyzer的设计环境中，使其符合PDN要求。设计师不必依赖IPC-2152，而是可以分析每条电源轨，看看是否合适，包括IP
4、C-2152未涉及的方面，如：信号源和负载之间的距离信号源和负载之间允许的电压降允许电流通过连接器引脚从通孔，连接器等补偿地面中的穿孔PDN分析仪允许设计人员快速轻松地满足PDN设计的最基本要求 - 优化电源和负载之间的金属设计。要求2：电容尺寸，数值，编号和位置PCB设计人员的下一个设计方案是电容优化。首先，这可能是令人恐惧的，因为它涉及频率依赖特性，这比PI-DC方面更不直观。幸运的是，复杂性源自电容效率以及元件数量，而这些都由PCB设计师控制，包括：电容选择（尺寸，数量和数值）电容放置的位置层叠最后两个方面PCB设计人员可以最大限度的发挥作用，并且通过其优化要求来确定具体的方法，包括：在负载封装周围扩展电容器件尽可能靠近电路板表面在电源和接地层之间使用最薄的电介质交替电容器通孔的极性，当它们靠近时设计人员可以借助免费的工具对电容进行优化，包括Rolf Ostergaard（pdntool）和Altera。设计复杂性的注释还有更复杂的电力输送系统，如电机控制器，其他要求如电感器，反馈回路等，我们不会在这里具体讲解。在这些情况下，访问更复杂的分析工具和指南是必要的。满足每个信号源和负载要求的全系统的PDN设计是一项非常困难的工作。但是PDN分析仪能够简化这项工作，提高设计的可靠性。