实例解析说压降

来源:一博自媒体 时间:2019-3-25 类别:微信自媒体

作者:刘为霞  一博科技高速先生团队队员

上次写压降的时候,有很多网友反馈说,希望看到有仿真实例分析。小编是搜肠刮肚,想找一个比较独特的案例,终于翻箱底找出来了这个例子。那就闲话不多说,进入正题。

案例情况:需要仿真的电源为54V,业务板输出槽位16个,每个输出电流是27A,总电流432A;电源输入槽位12个,输入电流为36A。结构图如下所示。

 
拿到手一看,先在计算器上啪啪啪一顿按,16*27=12*36=432,嗯,没有错,输入输出电流相等,没有什么问题。只有一个电源,而且铺铜层数比较多,连接器过孔都比较大,应该是一个没有什么难度的仿真。当时,天真的小编,内心觉得是时候展示真正的技术了,应该马上就要走上人生巅峰了吧。
 
于是打开仿真软件利操作猛如虎,设置好VRM和SINK,并没有反馈信号,一切都是那么轻松惬意,轻轻按下运行键,坐等结果。
 
接收端结果在意料之中,压降完全没有,可是看到输出的时候,傻眼了,这和说好的不一样,完全没有按照我设定的剧本走。输出电流应该是36A,为什么会出现奇奇怪怪的一排数字。
 
这个就不得不说说压降仿真软件的算法问题,因为设定好了所有VRM都是54V,就相当于所有的VRM组成了一个整体的器件,每个VRM都相当于这个器件的一个输出PIN,输出电压是相等的,那么按照上次说的,电流都是走阻抗比较小的路径,自然靠近两边用电器件比较多,电流需求比较大的地方,输出电流会大一些,于是VRM12和VRM1的输出电流比较大。结果也是符合电源传输特征的,但是这个结果和实际情况不一致,实际情况是每个VRM输出应该是36A。

其实上面的仿真结果是没有考虑到,VRM12的输出路径可能会经过VRM1和VRM2,这样一来的话,VRM1和VRM2应该和VRM12有压差,因为它们之间通过铜皮连接的,直流电阻是必然存在的,那么压差也是必然存在。不可能电压相等的时候,电流也相等,这意味着两个VRM之间不存在直流电阻。如果是SINK都在左边或者右边的话,可以比较方便的理解,如下图。VRM1的电流路径会经过VRM2和VRM3,由于直流电阻的存在,且同一个点不可能存在两个电压值,VRM2和VRM3处的电压一定比VRM1小。
 
通过上面的分析知道,每个VRM的输入电压应该不一致,可以在设置多相VRM时,设置平均输出电流就好,结果如下。这种情况下的仿真结果应该会比上一种情况更恶劣。
 


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