电源-直流压降-IR-drop

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小电源，大考究

宣布时间：2023-05-23 11:24

高速先天生员--姜杰

乐成的电源设计如出一辙，失败的直流压降各有各的神秘。

关于电源的直流压降，高速先生之前分享过一些低电压、大电流的电源案例，着实，关于种类繁多的小电源，由于电流相对较小，设计历程中更容易被忽视，直流压降超标的情形也司空见惯，稍不注重，就容易翻车。今天，就让我们追随电流的脚步，看看它这一起要履历几多灾祸。

【案例一】电源输出开源“截”流，电流密度出师倒运

我们从源头提及，各人都知道，电源输出管理�？椋╒RM）周围的电源和地过孔的漫衍会影响电源的输出，知道是一回事，能否做到又是另外一回事了。好比，下面的这个案例的设计。

乍一看，似乎也没啥误差。再来看看电源平面的电流密度漫衍，问题就一目了然了：最左边的一起电源的输出路径，基本被红色方框内的地过孔打断，导致这一起的电源输出大打折扣，随之而来问题就是瓶颈区域的局部电流密度偏大，直流压降增添。

幸亏发明的早，要不，高速先生就下班了。

详细的修改建议是，沿着左边的黄线，只管加宽该电源平面，是否尚有其它问题，各人可以再仔细看看……

【案例二】电源磁珠选型差池，直流压降功亏一篑

随着电流继续前进，有时会遇到磁珠。例如，下面这种情形。

1.2V电源，电流6.5A，直流压降要求做到+/-3%，在看到仿真效果之前，预计各人都会以为这是一个合理的压降要求。

现真相形是，磁珠之前的电压1.197V，经由磁珠之后就只剩1.164V了，仅仅是磁珠上的压降就已经有33mV，抵达2.75%！

这就意味着，为了包管压降不超标，磁珠后面的电源路径直流压降不可凌驾0.25%，显然是很难抵达的目的，真是让人上火。

电源电流自己不大，为什么会在磁珠上爆发这么大的压降呢？转头再仔细看看磁珠的直流内阻，居然有10mΩ（两个并联，也有5 mΩ）！这么大的内阻值，吃掉33mV的压降也就缺乏为奇了。经由与硬件攻城狮的相同，改用了另一款内阻较小的磁珠，问题迎刃而解。

【案例三】蹊径曲折的电源，前途都不会太灼烁

顺遂解决了磁珠压降，电源面临的挑战才刚刚最先。

由于，好的电源层面资源通常都会优先分派给大电流的电源，其它电源只能见缝插针，若是前期妄想欠好，泛起下面这种山路十八弯的情形也不是不可能。

都知道这种电源路径的压降较量大，直流压降仿真效果也验证了这一点，输出端1.8V的电压到了负载端就只剩下1.6V，压降抵达了11%！

更要命的是，恰恰这种小电源VRM还不支持远端电压反响，这下，高速先生也爱莫能助了，Layout攻城狮只好含泪大改。

人教人，学不会；事教人，一点通。所谓设计履历，不就是生长历程中走过的弯路和掉过的坑吗？

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