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高速先生成員--姜杰 成功的電源設計千篇一律，失敗的直流壓降各有各的秘密。 對于電源的直流壓降，高速先生之前分享過一些低電壓、大電流的電源案例，其實，對于種類繁多的小電源，由于電流相對較小，設計過程中更容易被忽視，直流壓降超標的情況也屢見不鮮，稍不注意，就容易翻車。今天，就讓我們跟隨電流的腳步，看看它這一路要經歷多少磨難。 【案例一】電源輸出開源“截”流，電流密度出師不利 我們從源頭說起，大家都知道，電源輸出管理模塊（VRM）附近的電源和地過孔的分布會影響電源的輸出，知道是一回事，能否做到又是另外一回事了。比如，下面的這個案例的設計。 乍一看，好像也沒啥毛病。再來看看電源平面的電流密度分布，問題就一目了然了：最左邊的一路電源的輸出路徑，基本被紅色方框內的地過孔打斷，導致這一路的電源輸出大打折扣，隨之而來問題就是瓶頸區域的局部電流密度偏大，直流壓降增加。 好在發現的早，要不，高速先生就下班了。 具體的修改建議是，沿著左邊的黃線，盡量加寬該電源平面，是否還有其它問題，大家可以再仔細看看…… 【案例二】電源磁珠選型不對，直流壓降功虧一簣 隨著電流繼續前進，有時會遇到磁珠。例如，下面這種情況。 1.2V電源，電流6.5A，直流壓降要求做到+/-3%，在看到仿真結果之前，估計大家都會認為這是一個合理的壓降要求。 實際情況是，磁珠之前的電壓1.197V，經過磁珠之后就只剩1.164V了，僅僅是磁珠上的壓降就已經有33mV，達到2.75%！ 這就意味著，為了保證壓降不超標，磁珠后面的電源路徑直流壓降不能超過0.25%，顯然是很難達到的目標，真是讓人上火。 電源電流本身不大，為什么會在磁珠上產生這么大的壓降呢？回頭再仔細看看磁珠的直流內阻，居然有10mΩ（兩個并聯，也有5 mΩ）！這么大的內阻值，吃掉33mV的壓降也就不足為奇了。經過與硬件攻城獅的溝通，改用了另一款內阻較小的磁珠，問題迎刃而解。 【案例三】道路曲折的電源，前途都不會太光明 順利解決了磁珠壓降，電源面對的挑戰才剛剛開始。 因為，好的電源層面資源通常都會優先分配給大電流的電源，其它電源只能見縫插針，如果前期規劃不好，出現下面這種山路十八彎的情況也不是不可能。 都知道這種電源路徑的壓降比較大，直流壓降仿真結果也驗證了這一點，輸出端1.8V的電壓到了負載端就只剩下1.6V，壓降達到了11%！ 更要命的是，恰好這種小電源VRM還不支持遠端電壓反饋，這下，高速先生也愛莫能助了，Layout攻城獅只好含淚大改。 人教人，學不會；事教人，一點通。所謂設計經驗，不就是成長過程中走過的彎路和掉過的坑嗎？ |
