技术资讯 | PowerDC直流压降分析

 

 

PowerDC是业界一款经典的电热协同仿真工具，能够给出在考虑电热相互影响的情况下，整板的直流电压降，电流密度分布，温度热量分布以及所有过孔通过电流的情况，并基于仿真结果给出最优的VRM感应线放置位置。PowerDC也可以为封装设计提取标准的JEDEC热阻模型。

PowerDC解决了当前PCB电路板上低压大电流和封装产品的IR-Drop直流压降分析、电压、电流及电流密度的分析和显示，同时集成了Thermal电热协同分析仿真工具，可以同时考虑器件功耗和电流传输带来的焦耳热，是真正意义上的PCB电热分析软件。

本文向大家简要介绍PowerDC直流压降分析

PowerDC基于电磁场理论求出电源/地平面上的电压分布、电流密度的矢量分布，过孔电流和电阻。全新的FEM仿真引擎在仿真精度和效率上有了很大的提升。其精细的三角形网格剖分比其他工具采用的矩形网格在计算结果和显示精度上要先进很多，另外特有的快速算法使工具即使在仿真大型PCB时也仅需数分钟的时间。

01分析封装的电压分布

根据 IR Drop 的分析，可以决定电源/地网络所需要的 bump，pad 和ball 的数量；根据 ball 的数量可以进一步的确定 Package 的大小；

 
 

02分析封装的平面电流密度

找出平面上最大的电流密度“热点”区域通常封装平面上的某些局部区域会出现相对于其他区域特别大的电流，这种功能有助于定位最大的电流密度区域，并放置相应的电源/地的过孔。
03分析PCB的电压分布

 

 
 

04PCB的IR Drop超标案例

 

 

PowerDC总结

布局布线前/后PCB或IC封装DC分析；

彩色显示PCB各层的电压分布、平面电流分布和过孔电流分布；

可仿真Lumped to Lumped，Lumped to Multiple，Multiple to Lumped以及Multiple to Multiple等各种形式的pin-to-pin电阻；

还可仿真多端口的阻抗网络，并生成DC情况下相应的S-param模型和SPICE等效模型；

多子板/多封装的IR Drop分析；

流程化仿真，指导用户快速准确的完成整个仿真，而且用户可以定制自己

特定的Workflow；

高效的有限元（FEM）算法无需用户设定Mesh即可得到平面上精细而平滑

的每一个位置上的电压、电流值；

内置的Constraint management使仿真支持复杂设计的DRC检查；

生成所有的电压、电流结果表格，并与预先设定的Constraints作比较；

将DRC Marker反标回Allegro Layout文件。

 

      PowerDC提供业界唯一的电源模块感应线自动优化功能，通过该功能快速实现当前设计电源的最优化。

      PowerDC流程化的自动规则检查功能，并结合可视化的选项与DRC规则检查，确保了各器件端到端的电压降裕量，进而确保电源网络的稳定供应。同时还可以快速检测定位电流密度超标、温度超标的区域进而降低产品的风险，目前在大多数低压大电流的板子上应用较多。