基于PDN原理的硬件電路簡潔化設計流程

摘 "要： 基于電源傳輸完整性PDN理論原理，闡述了一種硬件電路的精細化設計流程。區別于通用電路設計方法，PDN設計流程通過建立優選器件表、電源評估、構建平面電容、電源仿真等設計步驟，構建電源頻率阻抗仿真曲線，能極大提高硬件電路的集成度，有效降低冗余器件的種類數和總數。專業測試人員經過電源完整性測試證明，通過PDN設計的硬件電路可以有效抑制電源紋波、噪聲等電氣性能參數，降低了設計單板上30%的阻容器件，產品性能完全滿足電信級服務器的硬件要求。

關鍵詞： 電源傳輸完整性; 優選器件; 電源評估; 平面電容; 電源仿真

中圖分類號： TN710?34 " " " " " " " " " 文獻標識碼： A " " " " " " " " " " " " " "文章編號： 1004?373X（2015）02?0132?05

Design process of hardware circuit based on PDN theory

REN Bing?yu

（GRG Banking Equipment Co.， Ltd.， Guangzhou 510663， China）

Abstract： Based on the power delivery network （PDN） theory， the detailed design process of hardware circuit is described. Difference from general circuit design method， PDN design process can greatly improve the hardware integration and effectively reduce the total number of components by establishment of preferred component list， power evaluation， plane capacitor construction， power supply simulation and construction of power frequency impedance simulation curves. The power supply integration test executed by professional tester proves that the hardware circuit designed by PDN can effectively limit the ripple， noise and other electric performance parameters， and resistor and capacitor on one board can be decreased by 30%. The products can fully meet hardware requirements of telecom servers.

Keyword： PDN; PPL; power supply evaluation; plane capacitor; power supply simulation

0 "引 "言

21世紀以來，隨著科技地不斷發展，電子產品在功能、性能等方面得到了長足的發展。伴隨而來的是電子產品系統復雜、加工工藝難度增大、產品成本提升、單板故障率上升等問題，直接影響消費者的正常使用和公司的信譽。

目前單板電源設計的流程通常是確定好主芯片及其他用電芯片的輸入輸出電壓/電流，按照分支派生的方式標示電源架構，匯總出產品所需的總功耗，確定供電芯片的型號和性能參數就開始設計電路中的電源。為了降低設計風險，設計人員通常采用電源芯片供應商推薦的參考電路來設計電源外圍電路，經過簡單加工測試驗證無問題后即投放市場。這種電源設計方式看似沒有重大設計風險，但實際上卻存在很多隱患，無法滿足精細化設計的要求，會造成極大的設計冗余，導致產品升級換代困難，加大分析電路故障原因的難度，降低了產品實際效率，提高了產品的開發、生產和售后維護成本。……