In der Welt der Hochleistungselektronik ist eine stabile Stromversorgung der Herzschlag des Systems.und Kraftplätze sind der primäre Mechanismus für eine gleichmäßige StromverteilungNeben der einfachen Lieferung bieten Kraftflugzeuge erhebliche Vorteile, darunter Lärmreduktion, EMI-Schutz und Wärmeabbau.

Die Verwendung einer gut konzipierten Leistungsebene kann die Gesamtleistung von Leiterplatten verbessern und die langfristige Integrität der Platten gewährleisten.und die besten Praktiken für die Umsetzung in moderne Mehrschichtkonstruktionen.

Eine Stromleitung ist eine spezielle leitfähige Schicht, typischerweise ein massives Blatt Kupfer, in einer mehrschichtigen Leiterplatte, die mit der Stromversorgung verbunden ist.,Eine Leistungsebene liefert einen kontinuierlichen "Reservoir" an Spannung über eine große Fläche der Platine.

• Kupfergewicht: in der Regel mit 1 oz (35 μm) oder 2 oz Kupfer, je nach aktuellen Anforderungen.
• Schichtplatzierung: Bei einem Standard 4-Schicht-Stack-Up besetzen Kraft- und Bodenplätze typischerweise die inneren Schichten (Schicht 2 und Schicht 3) um eine ausgewogene Struktur zu schaffen und die Verformung zu reduzieren.
• Konnektivität: Die Komponenten werden durch Durchgänge an die Leistungsebene angeschlossen, wobei häufig thermische Reliefs verwendet werden, um die Schweißbarkeit während des SMT-Verfahrens (Surface Mount Technology) zu gewährleisten.

Während die primäre Rolle einer Leistungsebene darin besteht, Spannung zu verteilen, ist ihre Wirkung auf das Stromverteilungsnetz (PDN) und die Signalintegrität (SI) einer Platine vielfältig.

1. Lärmreduzierung und Entkopplung

   Wenn eine Leistungsebene neben einer Bodenebene platziert wird, fungiert sie als großer, paralleler Plattenkondensator, der eine Hochfrequenz-Entkopplungskapazität liefert.Das hilft, Spannungswellen und Hochfrequenzgeräusche zu unterdrücken, die einzelne Spuren nicht bewältigen können..

2. Niedriger Impedanzweg

   Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltkreise erfordern schnelle Stromsprünge, und weil eine Leistungsebene im Vergleich zu einer Spur einen massiven Querschnittsbereich aufweist, bietet sie eine extrem geringe Impedanz.Dies minimiert den IR-Rückgang (Spannungsrückgang) und sorgt dafür, dass selbst die energieintensivsten Komponenten eine stabile Spannung erhalten.

3. Wärmebewirtschaftung

   Kupfer ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter.Verteilung der Wärmeenergie, die von Hochleistungskomponenten (wie CPUs oder MOSFETs) erzeugt wird, über die gesamte PlattenoberflächeDies verhindert lokalisierte Hotspots und verbessert die Zuverlässigkeit von IPC-A-610 konformen Lötverbindungen.

4. EMI-Schutz und Rückkehrwege

   Eine feste Kraftfläche kann als Referenzfläche für Signalspuren dienen.erhebliche Verringerung der elektromagnetischen Interferenzen (EMI) und Verbesserung der Einhaltung der Regulierungsstandards durch den Verwaltungsrat.

Um die Vorteile von Antriebsflugzeugen zu maximieren, müssen die Konstrukteure spezifische DFM- (Design for Manufacturing) und elektrische Richtlinien einhalten.

Bei Hochgeschwindigkeitskonstruktionen ist die Antriebsfläche immer neben einer Bodenfläche zu platzieren. Dies erzeugt eine enge Kopplung, die die Schleifeninduktivität des PDN reduziert. Eine allgemeine Best Practice ist die "20H-Regel",bei der die Antriebsebene etwas kleiner als die Bodenebene ist, um die von den Kanten ausgestrahlten Emissionen zu reduzieren.

In modernen Designs kann ein einzelnes Board mehrere Spannungen erfordern (z. B. 1,8 V, 3,3 V und 5 V).

• Segmentierung: Sie können eine einzelne Kupferschicht in mehrere Spannungsinseln "spalten".
• Achtung: Eine Hochgeschwindigkeitssignalspur darf niemals über eine Spaltung in der zugrunde liegenden Bezugsebene geleitet werden. Dies führt zu einer Diskontinuität im Rückweg, was zu starken Signalreflexionen und EMI-Problemen führt.

• IPC-2152: Verwenden Sie diesen modernen Standard zur Bestimmung der Stromtragfähigkeit und des Temperaturanstiegs.Außenlagen und das Vorhandensein von benachbarten Ebenen.
• Via Stitching: Verwenden Sie mehrere Durchgänge für Hochstromwege, um parasitäre Induktivität und Widerstand zu reduzieren.

Die Verbindung des Kondensators mit der Leistungsebene sollte so weit wie möglich angebracht werden, um die Schleiffläche zu minimieren.Sicherstellung, dass der Kondensator hochfrequentes Rauschen effektiv "filtern" kann, bevor es in die Komponente gelangt.

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