ໜ່ວຍງານຄຸ້ມຄອງພະລັງງານ (PMUs) ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນໃນອຸປະກອນເອເລັກໂທຣນິກແບບພົກພາ, ການລວມເອົາໜ້າວຽກທີ່ຫຼາກຫຼາຍເຂົ້າໃນຊຸດກະທັດຮັດ ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ ແລະ ການອະນຸລັກພະລັງງານ. ໃນຖານະເປັນຫຼັກຂອງລະບົບພະລັງງານ, ການອອກແບບ PMU PCB ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການປະຕິບັດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກ, ໂດຍສະເພາະໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບທີ່ເຂັ້ມງວດ.
1. ຄຸນສົມບັດຫຼັກຂອງ PMUs
- ການຈັດການພະລັງງານອັດສະລິຍະ: PMUs ຮັບປະກັນແຮງດັນທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະເຫມາະສົມແລະການສະຫນອງໃນປະຈຸບັນໃຫ້ກັບອົງປະກອບອຸປະກອນຕ່າງໆ, ການຮັກສາການເຮັດວຽກປົກກະຕິແລະການປັບຕົວພະລັງງານແບບເຄື່ອນໄຫວເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການວຽກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
- ການປ່ຽນພະລັງງານແບບບໍ່ມີຮອຍຕໍ່: PMUs ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການປ່ຽນແປງລະຫວ່າງພະລັງງານຫມໍ້ໄຟແລະແຫຼ່ງພະລັງງານພາຍນອກ, ປ້ອງກັນການຂັດຂວາງອຸປະກອນຫຼື restart ໃນລະຫວ່າງການປ່ຽນແຫຼ່ງພະລັງງານ.
- ການຈັດການແບັດເຕີຣີທີ່ຊັດເຈນ: PMUs ຕິດຕາມຢ່າງພິຖີພິຖັນ ແລະໃຫ້ຂໍ້ມູນລະດັບແບັດເຕີຣີໃນເວລາຈິງ. ຍຸດທະສາດການສາກໄຟອັດສະລິຍະໂດຍອີງໃສ່ປະເພດແບດເຕີຣີ້ ແລະສະຖານະ ຂະຫຍາຍອາຍຸແບັດເຕີຣີ. ການປ້ອງກັນການສາກໄຟເກີນ ແລະ ການໄຫຼເກີນ ປົກປ້ອງຄວາມປອດໄພຂອງແບັດເຕີຣີ.
- ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການບໍລິໂພກພະລັງງານອັດສະລິຍະ: PMUs ອັດສະລິຍະປັບການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງອຸປະກອນອີງຕາມວຽກ ແລະການຕັ້ງຄ່າຜູ້ໃຊ້. ໃນໂຫມດສະແຕນບາຍຫຼືນອນ, ການໃຊ້ພະລັງງານຖືກຫຼຸດລົງເພື່ອຍືດອາຍຸຫມໍ້ໄຟ, ໃນຂະນະທີ່ກົນລະຍຸດຖືກປັບປຸງໃຫ້ເຫມາະສົມເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບພາຍໃຕ້ການໂຫຼດສູງ.
- ການປົກປ້ອງຮາດແວທີ່ສົມບູນແບບ: PMUs ໃຫ້ການປົກປ້ອງຮາດແວທີ່ສົມບູນແບບໂດຍການຕິດຕາມອຸນຫະພູມ, ປະຈຸບັນ, ແລະແຮງດັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເມື່ອກວດພົບຄວາມຜິດປົກກະຕິ, ມາດຕະການປ້ອງກັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ, ການປິດການທໍາງານ, ຫຼືຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ການສະຫນອງພະລັງງານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນແລະຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພ.
2. ອົງປະກອບທົ່ວໄປຂອງ PMU
- DC/DC Switching Power Supply: ປ່ຽນແຮງດັນ DC ຂາເຂົ້າເປັນລະດັບແຮງດັນ DC ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງວົງຈອນ ແລະຊິບຕ່າງໆ.
- LDO Low-Dropout Linear Regulator: ສະຫນອງແຮງດັນ DC ຄົງທີ່ໃຫ້ກັບວົງຈອນທີ່ມີການເຫນັງຕີງຂອງແຮງດັນແລະສຽງຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
- ວົງຈອນຄວບຄຸມ: ຕິດຕາມກວດກາແລະການຄຸ້ມຄອງສະຖານະການປະຕິບັດຂອງໂມດູນພະລັງງານ, ລວມທັງແຮງດັນ, ປະຈຸບັນ, ແລະການຮັບຮູ້ອຸນຫະພູມແລະການປ້ອງກັນ.
- ວົງຈອນປ້ອງກັນ: ປະກອບມີການ overvoltage, Undervoltage, ແລະ overtemperature ປ້ອງກັນເພື່ອຮັບປະກັນໂມດູນພະລັງງານສາມາດປິດໄດ້ຢ່າງປອດໄພຫຼືໃຊ້ມາດຕະການປ້ອງກັນອື່ນໆພາຍໃຕ້ສະພາບຜິດປົກກະຕິ.
- ວົງຈອນການກັ່ນຕອງ: ກໍາຈັດສິ່ງລົບກວນການສະຫນອງພະລັງງານແລະການລົບກວນເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍຄຸນນະພາບພະລັງງານແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
- ວົງຈອນເສີມອື່ນໆ: ປະກອບມີວົງຈອນການຈັດການຫມໍ້ໄຟ, ວົງຈອນຄວບຄຸມການສາກໄຟ, ແລະອື່ນໆ, ເພື່ອຈັດການຂະບວນການສາກໄຟແລະການປ່ອຍແບດເຕີລີ່ແລະສ້າງຄວາມສະດວກໃນການສື່ສານກັບອຸປະກອນພາຍນອກ.
3. ການພິຈາລະນາການຈັດວາງໂມດູນ PMU
- ບູລິມະສິດໂຄງຮ່າງພາກສ່ວນ DCDC: ຫຼຸດຄວາມຍາວຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ inductors ແລະ solder pad pins ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະປະສິດທິພາບ. ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານແລະຜົນກະທົບ inductance ກ່ຽວກັບການໄຫຼໃນປະຈຸບັນ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານ.
- ການຈັດລຽງຕາມແນວຕັ້ງຂອງ inductors ທີ່ຕິດກັນ: ຮັບປະກັນການແຍກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກລະຫວ່າງ inductors ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການແຊກແຊງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMI).
- ການຈັດວາງຍຸດທະສາດຂອງອົງປະກອບ DCDC: ຈັດອົງປະກອບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ DCDC ໂດຍອີງໃສ່ວົງຈອນ schematic ແລະຂໍ້ຈໍາກັດພື້ນທີ່ຕົວຈິງເພື່ອບັນລຸຮູບແບບລວມທີ່ຫນາແຫນ້ນແລະປະສົມກົມກຽວ.
- ຮັກສາໄລຍະຫ່າງ Inductor-to-Chip ທີ່ຖືກຕ້ອງ: ປ້ອງກັນການແຊກແຊງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຈາກ inductors ຜົນກະທົບຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງຊິບ. ຮັບປະກັນການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍສັນຍານທີ່ລຽບງ່າຍກັບສ່ວນຕິດຕໍ່ພາຍນອກ.
- LDO Power Module Layout: ວາງຕົວເກັບປະຈຸຂະຫນາດນ້ອຍຢູ່ດ້ານຫລັງ, ຮັກສາການເກັບກູ້ທີ່ພຽງພໍຈາກແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຈະຕ້ອງໃຊ້ fanout ຕໍ່ມາເພື່ອຮັບປະກັນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງໂມດູນ.
- ຫຼີກເວັ້ນການວາງອົງປະກອບພາຍໃຕ້ inductors: ປ້ອງກັນການແຊກແຊງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຈາກ inductors ຜົນກະທົບຕໍ່ອົງປະກອບອື່ນໆ.
- ຊ່ອງຫວ່າງອົງປະກອບທີ່ພຽງພໍ: ຮັກສາຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເຫມາະສົມລະຫວ່າງອົງປະກອບເພື່ອຮອງຮັບຮູລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ຮັບປະກັນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດການໂຫຼດສູງ.
- ປັບປຸງໂຄງຮ່າງລວມ: ຫຼັງຈາກວາງອົງປະກອບຄວບຄຸມທີ່ຍັງເຫຼືອ, ປະຕິບັດການເພີ່ມປະສິດທິພາບຢ່າງລະມັດລະວັງແລະການປັບຕົວແບບລວມ. ກວດສອບຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ຄວາມສົມບູນຂອງພະລັງງານ, ການອອກແບບຄວາມຮ້ອນ, ແລະອື່ນໆ, ເພື່ອຮັບປະກັນໂມດູນ PMU ທັງຫມົດຕອບສະຫນອງຄວາມຄາດຫວັງຂອງປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
4. ການພິຈາລະນາການກຳນົດເສັ້ນທາງຂອງໂມດູນ PMU
- ບຸລິມະສິດ DCDC Power Section Fanout: ປະຕິບັດ fanout ສໍາລັບພາກສ່ວນພະລັງງານ DCDC ທີ່ມີສາຍໄຟຜົນຜະລິດສັ້ນແລະຫນາເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການປະຕິບັດໃນປະຈຸບັນ. ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານແລະ inductance, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານ.
- Fanout ຫຼັງຈາກ Output Filter Capacitor ແລະ GND: ສ້າງ fanouts ຫຼັງຈາກການກັ່ນຕອງຜົນຜະລິດສຸດທ້າຍ capacitor ແລະ GND ເພື່ອຮັກສາປະລິມານທີ່ສອດຄ່ອງ. ປົກກະຕິແລ້ວ, ຈໍານວນຂອງ fanouts ພະລັງງານຄວນຈະກົງກັບຈໍານວນຂອງ fanouts GND.
- Fanout ຕາມເຂັມໂມງ ຫຼື ທວນເຂັມໂມງຈາກ PIN ເທິງ-ຊ້າຍ: ເລີ່ມ fanout ຈາກ pin ຊ້າຍເທິງໃນທິດທາງເຂັມໂມງຫຼື counterclockwise. ໃຫ້ສັງເກດວ່າຄໍາສັ່ງ fanout PMU ແມ່ນອີງໃສ່ສະຖານທີ່ pin PCB, ບໍ່ແມ່ນ schematic.
- ຄວາມໃກ້ຊິດຂອງອົງປະກອບຄໍາຄິດເຫັນຕໍ່ກັບ chip Pins: ວາງອົງປະກອບຄໍາຕິຊົມຢູ່ໃກ້ກັບ chip pins ສໍາລັບສັນຍານຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນທີ່ຖືກຕ້ອງແລະຫມັ້ນຄົງ. ກໍານົດເສັ້ນທາງຄໍາຕິຊົມຢູ່ຫ່າງຈາກຍົນທີ່ມີພະລັງງານສູງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການແຊກແຊງ.
- ຄິດໄລ່ແລະປະຕິບັດ Fanouts ອີງໃສ່ປັດຈຸບັນການປ້ອນຂໍ້ມູນ: ກໍານົດຈໍານວນທີ່ເຫມາະສົມຂອງ vias ໂດຍອີງໃສ່ປະຈຸບັນ input ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໂຫຼດ. ນີ້ຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງໂມດູນ.
- GND Vias ໃນແຜ່ນ Heat Sink ສໍາລັບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ສ້າງຊ່ອງຜ່ານ GND ໃນແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນເພື່ອຄວາມສະດວກໃນການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ. ນີ້ມີປະສິດທິພາບກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດໂດຍໂມດູນ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ.
- Fanout ສໍາລັບ Netted Pads ທັງຫມົດ: ປະຕິບັດ fanouts ສໍາລັບ pads netted ທັງຫມົດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ. ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍສັນຍານແລະປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງໂມດູນ.
- ການຢັ້ງຢືນເສັ້ນທາງໂດຍລວມ: ກວດສອບການກຳນົດເສັ້ນທາງໂດຍລວມເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນຕອບສະຫນອງຄວາມສາມາດບັນຈຸໃນປັດຈຸບັນແລະສົມເຫດສົມຜົນຂອງການອອກແບບ. ນີ້ປະກອບມີການກວດສອບຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ຄວາມສົມບູນຂອງພະລັງງານ, ການອອກແບບຄວາມຮ້ອນ, ແລະອື່ນໆ, ເພື່ອຮັບປະກັນໂມດູນ PMU ທັງຫມົດຕອບສະຫນອງຄວາມຄາດຫວັງຂອງການປະຕິບັດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
5 ສະຫຼຸບ
ການວິເຄາະໃນຄວາມເລິກຂອງຮູບແບບໂມດູນ PMU ແລະເສັ້ນທາງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງບົດບາດສໍາຄັນຂອງການອອກແບບທີ່ເຫມາະສົມໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບ. ການເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງລະອຽດຕໍ່ລາຍລະອຽດແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການຮັບປະກັນຕໍາແຫນ່ງຂອງຜະລິດຕະພັນໃນຕະຫຼາດການແຂ່ງຂັນ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຢີກ້າວຫນ້າ, ນະວັດຕະກໍາຈະສືບຕໍ່ເປີດຊ່ອງທາງໃຫມ່ແລະສິ່ງທ້າທາຍໃນການອອກແບບ PMU. ໃຫ້ພວກເຮົາເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອຄົ້ນຫາທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງຂອງການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານແລະສະຫນອງການສະຫນັບສະຫນູນທີ່ເຂັ້ມແຂງສໍາລັບການດໍາເນີນງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຍາວນານຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.
ຂ້ອຍຫວັງວ່າການແປນີ້ເປັນປະໂຫຍດ! ກະລຸນາແຈ້ງໃຫ້ຂ້ອຍທາບຖ້າທ່ານມີຄໍາຖາມອື່ນໃດ.
