Caduta in continua e termica

Le simulazioni di caduta in CC e termiche rispondono alle due domande che ogni percorso di alimentazione pone: il carico vede la tensione di cui ha bisogno, e quanto si scalda la scheda. Entrambe girano in pochi secondi, quindi esegui le liberamente, dopo ogni modifica al layout che tocca un percorso di alimentazione.

#Caduta in continua

name = "lna-dc"
kind = "dc"
layout = "lna"
cell = 0.05

[[supplies]]
pad = "D2.1"
voltage = "4.7V"

[[supplies]]
pad = "J3.2"
voltage = "0V"

[[loads]]
pad = "U1.3"
current = "90mA"
return = "U1.2"

[[links]]
ref = "L1"
resistance = "0.6ohm"

Il solver tratta il rame di ogni layer come un foglio resistivo, con le via come barilotte placcate tra i layer che attraversano, mantiene le piazzole di alimentazione alla loro tensione e preleva la corrente di ogni carico alla sua piazzola e la fa rientrare al suo return. Risolve l'intera scheda in doppia precisione con Cholesky sparsa.

I componenti portano la CC tramite [[links]]. I resistori prendono il loro valore dallo schema; gli induttori e le perle di ferrite hanno un default di 0,1 ohm, quindi assegna a un choke il DCR del suo datasheet, come sopra. Tutto il resto è aperto a meno che non sia collegato. Un link unisce le piazzole 1 e 2 a meno che a e b non specifichino altre, quindi un interruttore di carico è { ref = "U5", resistance = "80mohm", a = "1", b = "6" }.

agentee sim lna-dc
agentee show sim:lna-dc

supply D2.1            4.7 V         sources 90.00 mA
load U1.3              4.645 V       90 mA, pad 4.6453 V, return 0.0000 V
peak current density   13.892 A/mm2  F.Cu at [16.15, 12.10]
via [12.55, 11.00]     5.575 mA      busiest vias

Quella run ha impiegato due secondi. Le mappe mostrano la caduta dalla piazzola di alimentazione di ogni isola di rame in mV, la densità di corrente in A/mm2 e la tensione. Guarda la mappa di densità per i colli di bottiglia: un'area di rame compressa tra due piazzole, o una singola via che porta un rail.

#Termica

name = "lna-thermal"
kind = "thermal"
layout = "lna"
cell = 0.2
ambient = 25.0

[[sources]]
ref = "U1"
power = "0.45W"
theta_jc = 65.0
pads = ["2"]

[[sources]]
ref = "D2"
power = "30mW"

Conduzione in regime stazionario attraverso FR4 (0,8 W/mK in piano, 0,3 in spessore), i fogli di rame e le barilotte delle via, con convezione da entrambe le facce, risolta sulla GPU con gradiente coniugato preconditionato. Una sorgente immette la sua potenza nella scheda attraverso le sue piazzole, o solo attraverso le pads che specifichi, come la linguetta termica di un regolatore. theta_jc aggiunge una stima della giunzione sopra la temperatura della piazzola.

board peak     60.2 C   F.Cu at [13.00, 11.60]
U1 pads        60.2 C   0.45 W
U1 junction    89.4 C   pads + 0.45 W x 65 C/W
D2 pads        57.4 C   0.03 W

#Modella l'involucro

h_top e h_bottom sono i coefficienti di convezione di ogni faccia, in W/m2K: 10 è aria ferma, 25 e oltre con una ventola. Una faccia appoggiata su un dissipatore o una baseplate attraverso un gap pad è un numero molto più grande. La seconda simulazione termica dell'LNA mette l'intera faccia inferiore su un gap pad da 1 mm, 3 W/mK, contro una baseplate a 70 C:

name = "lna-thermal-chassis"
kind = "thermal"
layout = "lna"
ambient = 70.0
h_bottom = 3000.0

board peak     76.8 C
U1 pads        76.8 C   0.45 W
U1 junction    106.0 C

Lo SPF5189Z è classificato per una temperatura di pin di 85 C, quindi questa è la run che dice se il progetto funziona nel suo involucro. Scrivi quel ragionamento nella description della simulazione, come fa l'esempio: la prossima persona, o la prossima sessione dell'agente, lo legge lì.

#Quando eseguirle

• Dopo aver posizionato un regolatore, un amplificatore o qualsiasi cosa oltre un quarto di watt. Il placer legge le simulazioni termiche di un layout e mantiene le loro sorgenti a 0,25 W e oltre di distanza.
• Dopo aver instradato un rail, per catturare un collo di bottiglia prima che diventi un punto caldo.
• Prima di ordinare, con l'involucro reale.

I risultati diventano obsoleti quando la specifica o il rame cambiano, e la verifica lo dice.