Перейти к содержанию

    

Анализ токовой нагрузки на проводники в Sigrity PowerDC

Делаем проект PCB для одного заказчика, решили проверить с помощью Sigrity токовую нагрузку и перегрев цепей питания из-за протекающего тока.

Есть некоторые цепи, выполненные не полигонами, а проводником.

Результат интересный: часть трассировки надо переделывать, иначе будет сильный перегрев проводника или via.

Хотя вроде правила трассировки задавали с учетом максимальных протекающих токов.

Для примера, ниже картинки из Sigrity по некоторым цепям. Интересно, как-то аналитически можно

посчитать и корректно задать в САПР правила по ширине трассы и по необходимости дублирования переходных отверстий,

если знаешь макс. величину протекающего тока? Так, чтобы не надо было моделировать и потом переделывать проект?

 

 

1_P2-_MTU_D10_TOP.gif

 

1_P2_L1_TOP_1.gif

 

1_P2_L1_TOP_2.gif

 

1_P8_SUPT_D8.gif

 

2_P5_SUPB_D1.gif

 

3_P6_L4-_D41_TOP.gif

 

VT36_TOP_NET9478.gif

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не вижу возможности - нет правил, описывающих параметры шейпов, например его мин. сечение, равно как и правил соединения шейпов переходными и их мин. кол-ва. А именно такие правила здесь были бы нужны...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Очень странно видеть от вас соединение термопада термоберьером, притом через 2 тычки, как и разводка питания тонкой трассой на километр- но мне вот что интересно: а смысл в такой возне, если достаточно дифференцировать термалы по корпусам(читай геометрическая зависимость толщины перемычки от размеров пада)?

 

Я встречал SKILL скрипты(внутреннее пользование) которые делали следующее:

 

- batch обновление термалов по правилу связанного с корпусами, цепью и током. Формула на последнее скрыта в дебрях скрипта, есть только значение под которое нужно делать геометрию и margin

- поиск одиночных виа(в т.ч. VIP )которые стоят обособленно от "силовой группы ", по правилу вписанной фигуры(квадрат/круг): попало отверстие/пад в периметр, помечает как DRC или убирает автоматом.

 

Мне конечно детали проекта неизвестны, но имхо тут и моделировать не нужно чтобы понять что так не надо питание вести :laughing:

Не вижу возможности - нет правил, описывающих параметры шейпов, например его мин. сечение, равно как и правил соединения шейпов переходными и их мин. кол-ва. А именно такие правила здесь были бы нужны.

Все так- либо делать скрипт для отдельных объектов с упрощенным расчетами(проигрывает настоящем солверу) , либо изначально следить за разводкой(что имхо проще). Но со встроенными правилами было бы всяко лучше, спору нет.

 

Самый же общий ответ на

Интересно, как-то аналитически можно

посчитать и корректно задать в САПР правила по ширине трассы и по необходимости дублирования переходных отверстий,если знаешь макс. величину протекающего тока? Так, чтобы не надо было моделировать и потом переделывать проект?

Посчитать руками хоть в маткад экспрессе нужные числа и на их основании строить правила. При наличии желания можно сделать мини программку с гуи для внутреннего пользования- я в свое время так делал документ Wolfram Mathematica.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А можно вопрос не по теме, а по картинкам?

 

На ваш взгляд допустимо делать отводы под 45 градусов от основного проводника? (последняя картинка, и не только она)

Почему везде такие тонкие перемычки термобарьеров?

Почему площадки без скруглений?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
А можно вопрос не по теме, а по картинкам?

 

На ваш взгляд допустимо делать отводы под 45 градусов от основного проводника? (последняя картинка, и не только она)

Почему везде такие тонкие перемычки термобарьеров?

Почему площадки без скруглений?

 

Ваш вопрос вполне по теме. Действительно, помимо банальных проблем с прокладкой питания, тут есть множество

не очень технологичных мест.

 

Но, к сожалению, мы в данном проекте ограничены, есть предварительная топология от заказчика, как бы "референс",

мы должны строго ее придерживаться, а если отклоняемся от нее, должны обосновывать.

Потому и моделируем в Sigrity, и питание с теплом, и целостность сигналов, и целостность питаний.

Вообще говоря, это очень помогает в обнаружении и исправлении "узких мест", особенно когда проект разрабатывается на основе какого-то прототипа,

взятого извне.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Вообще говоря, это очень помогает в обнаружении и исправлении "узких мест", особенно когда проект разрабатывается на основе какого-то прототипа,

взятого извне.

Тут гораздо интереснее сколько времени шел анализ, адаптивная ли сетка конечных элементов и какой минимальный был у нее размер.

Почему так странно нагревается дорожка словно окружена абсолютно холодными стенками с абсолютной теплопроводностью.

Картинка не похожа на реалистичную.

Проблемы с заданием граничных условий?

Нагрев самих компонентов также не виден.

Имеет ли смысл такая симуляция без компонентов?

Конвекция тоже видимо не учитывается?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
А это не нагрев показан, а плотность тока в проводнике.

Похоже на то.

Т.е. теперь надо брать калькулятор и пересчитывать в градусы цельсия?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Правильно ли я понимаю, что L1 на нижеприведенной картинке - это выводной элемент? Т.е. не SMD.

В противном случае неправильно подключён L1.

Сейчас он симулируется как точечный объект (типа выводного элемента), и ток течет через точку, в которых получается очень большая плотность тока.

 

1_P2_L1_TOP_1.gif

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Похоже на то.

Т.е. теперь надо брать калькулятор и пересчитывать в градусы цельсия?

 

Можно в Sigrity и температуру посмотреть, если знать внешние условия.

В данном случае это не так важно, потому что тут у нас искомый параметр - именно макс. плотность тока,

которая не должна быть превышена. Так удобнее искать "узкие" места в топологии платы.

 

А вообще - там можно посмотреть влияние конвекции в воздухе, а можно посмотреть нагрев в вакууме -

это кому как нужно. Учесть нагрев компонентов тоже можно - это у нас как отдельный этап моделирования проходит.

Измеряем в том числе совокупный нагрев - и от протекающих токов, и от энергии потребления компонентов.

Учитывается вся трассировка платы, толщина меди в слоях и т.д.

 

Вот кусок отчета для заказчика, в качестве примера:

 

Temperature.gif

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тоже самое хотел сказать температуру смотреть бессмысленно, она зависит от внешних условий,

которые сложно контролировать, а плотность тока параметр постоянный, зависит только от геометрии платы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
потому что тут у нас искомый параметр - именно макс. плотность тока,

которая не должна быть превышена. Так удобнее искать "узкие" места в топологии платы.

Я так понимаю, что плотность тока вычислялась именно потому что симуляция на нагрев слишком трудоемкая.

А то зачем вычислять плотность тока если на раз у вас есть полная картина всех перегревов.

Я представляю сколько часов длится симуляция платы с деталями где у каждой свой материал и своя геометрическая модель.

А еще сформировать спецификации неких PowerTree тоже та еще песня.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Правильно ли я понимаю, что L1 на нижеприведенной картинке - это выводной элемент? Т.е. не SMD.

В противном случае неправильно подключён L1.

Сейчас он симулируется как точечный объект (типа выводного элемента), и ток течет через точку, в которых получается очень большая плотность тока.

 

Нет, это элемент SMD, но нас не особо интересует плотность тока под ним, т.к. на этот параметр мы повлиять не в силах - он определяется

типоразмером и исполнением компонента, а также пайкой.

Поэтому для упрощения делаем по-умолчанию подключение в виде точки, чтобы не заморачиваться на учет реальной площади пайки.

При желании можно проработать и "распределенное" подключение, с учетом площади, но тут на настройках проекта потратишь больше времени,

а результатов дополнительных это не даст. Гораздо больший интерес представляет плотность тока на проводниках.

 

Sigrity хорош тем, что можно очень быстро втянуть проект из ODB++, всего несколько настроек мощности для потребляющих компонентов, и мы видим результат.

Иначе не выживем: время - деньги, а заказчики лишних денег платить не будут, да и время на сдачу проекта у нас очень жестко ограничено.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Тоже самое хотел сказать температуру смотреть бессмысленно, она зависит от внешних условий,

которые сложно контролировать, а плотность тока параметр постоянный, зависит только от геометрии платы.

Умеете плотность тока конвертировать в перегрев в зависимости от внешних условий?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация