در دنیای الکترونیک با عملکرد بالا، تحویل انرژی پایدار ضربان قلب سیستم است. صفحه های مداری چاپی (PCB) برای عملکرد قابل اعتماد نیاز به سطوح ولتاژ ثابت دارند.و هواپیماهای قدرت مکانیسم اصلی برای تضمین توزیع برق هستندفراتر از تحویل ساده، هواپیماهای قدرت مزایای قابل توجهی را ارائه می دهند، از جمله کاهش سر و صدا، محافظ EMI و تبعید گرما.

استفاده از یک هواپیما قدرت به خوبی طراحی شده می تواند عملکرد کلی PCB را بهبود بخشد و یکپارچگی صفحه را در دراز مدت تضمین کند.و بهترین شیوه ها برای اجرای آنها در طرح های چند لایه مدرن.

یک سطح قدرت یک لایه رسانا اختصاصی است که معمولاً یک ورق جامد از مس در یک PCB چند لایه ای است که به منبع برق متصل است. بر خلاف ردیابی های استاندارد که قدرت را به پین های خاص هدایت می کنند.,یک هواپیما قدرت یک "ذخیره" مداوم ولتاژ را در یک منطقه بزرگ از تخته فراهم می کند.

• وزن مس: معمولاً با 1 اونس (35 μm) یا 2 اونس مس بسته به نیازهای فعلی طراحی شده است.
• قرار دادن لایه ها: در یک استیکاپ استاندارد 4 لایه، سطوح قدرت و زمین معمولاً لایه های داخلی ( لایه 2 و لایه 3) را اشغال می کنند تا یک ساختار متعادل فراهم کنند و انحراف را کاهش دهند.
• اتصال: قطعات از طریق ویاس ها به هواپیما قدرت متصل می شوند و اغلب از کمک های حرارتی برای اطمینان از قابلیت جوش در طول فرآیند SMT (طکنیات نصب سطح) استفاده می کنند.

در حالی که نقش اصلی یک صفحه قدرت توزیع ولتاژ است، تأثیر آن بر شبکه توزیع برق (PDN) و یکپارچگی سیگنال (SI) یک صفحه متعدد است.

1. کاهش سر و صدا و جداسازی

   هنگامی که یک سطح قدرت در مجاورت یک سطح زمین قرار می گیرد، آنها به عنوان یک خازن بزرگ و موازی عمل می کنند.که به سرکوب امواج ولتاژ و سر و صداهای فرکانس بالا کمک می کند که ردیف های فردی نمی توانند تحمل کنند.

2. مسیر مقاومت پایین

   مدارهای دیجیتال با سرعت بالا نیاز به انفجار سریع جریان دارند. از آنجا که یک هواپیما قدرت دارای یک منطقه برش متقابل عظیم در مقایسه با یک ردیف است، این مانع بسیار پایین را ارائه می دهد.این کاهش کاهش ولتاژ IR را به حداقل می رساند و اطمینان حاصل می کند که حتی قطعات پر انرژی تر ولتاژ پایدار دریافت می کنند.

3. مدیریت حرارتی

   مس یک رسانای حرارتی عالی است هواپیماهای قدرت به عنوان بخاری های داخلی عمل می کنندتوزیع انرژی حرارتی تولید شده توسط اجزای با قدرت بالا (مانند CPU یا MOSFET) در سراسر سطح صفحهاین باعث جلوگیری از نقاط گرم محلی می شود و قابلیت اطمینان مفاصل جوش سازگار با IPC-A-610 را بهبود می بخشد.

4. محافظت از EMI و مسیرهای بازگشت

   یک سطح قدرت جامد می تواند به عنوان یک سطح مرجع برای ردارهای سیگنال عمل کند. وقتی با یک سطح زمین جفت شود، به جلوگیری از میدان های الکترومغناطیسی کمک می کند.کاهش قابل توجهی از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و بهبود انطباق هیئت مدیره با استانداردهای نظارتی.

برای به حداکثر رساندن مزایای هواپیماهای قدرت، طراحان باید به دستورالعمل های خاص DFM (طراحی برای تولید) و الکتریکی پایبند باشند.

برای طرح های با سرعت بالا، همیشه هواپیما قدرت را در نزدیکی یک هواپیما زمین قرار دهید. این یک اتصال محکم ایجاد می کند که باعث کاهش حشرات حلقه PDN می شود. بهترین شیوه رایج "قاعده 20H" است،که سطح قدرت کمی کوچکتر از سطح زمین برای کاهش انتشارات پرت شده از لبه است.

در طرح های مدرن، یک تخته ممکن است نیاز به ولتاژ های متعدد داشته باشد (به عنوان مثال 1.8V، 3.3V و 5V).

• بخش بندی: شما می توانید یک لایه مس را به چندین جزیره ولتاژ تقسیم کنید.
• توجه: هرگز یک مسیر سیگنال با سرعت بالا را از طریق شکاف در هواپیما مرجع زیربنایی هدایت نکنید. این امر باعث ایجاد قطعیت در مسیر بازگشت می شود که منجر به بازتاب شدید سیگنال و مشکلات EMI می شود.

• IPC-2152: استفاده از این استاندارد مدرن برای تعیین ظرفیت حمل جریان و افزایش درجه حرارت. این دقیق تر از IPC-2221 قدیمی است زیرا نسبت به داخلی در برابرلایه های خارجی و وجود سطوح مجاور.
• از طریق خیاط: استفاده از چندین ویاس برای مسیرهای جریان بالا برای کاهش حثیت و مقاومت انگل.

خازن های جدا کننده را تا جایی که ممکن است به پین های قدرت IC ها نزدیک کنید.اطمینان از اینکه خازن می تواند به طور موثر قبل از ورود به قطعات، صدای فرکانس بالا را فیلتر کند..

آماده برای بهینه سازی پروژه PCB بعدی خود هستید؟ در DUXPCB، ما در طراحی های پیشرفته چند لایه و مونتاژ با قابلیت اطمینان بالا تخصص داریم.[امروز با تیم مهندسی ما تماس بگیرید] برای بحث در مورد نیازهای PDN خود را و اطمینان حاصل کنید که صفحه شما با بالاترین استانداردهای IPC ساخته شده است.