PowerDC是業(yè)界一款經(jīng)典的電熱協(xié)同仿真工具，能夠給出在考慮電熱相互影響的情況下，整板的直流電壓降，電流密度分布，溫度熱量分布以及所有過(guò)孔通過(guò)電流的情況，并基于仿真結(jié)果給出最優(yōu)的VRM感應(yīng)線放置位置。PowerDC也可以為封裝設(shè)計(jì)提取標(biāo)準(zhǔn)的JEDEC熱阻模型。

PowerDC解決了當(dāng)前PCB電路板上低壓大電流和封裝產(chǎn)品的IR-Drop直流壓降分析、電壓、電流及電流密度的分析和顯示，同時(shí)集成了Thermal電熱協(xié)同分析仿真工具，可以同時(shí)考慮器件功耗和電流傳輸帶來(lái)的焦耳熱，是真正意義上的PCB電熱分析軟件。

本文向大家簡(jiǎn)要介紹PowerDC直流壓降分析

PowerDC基于電磁場(chǎng)理論求出電源/地平面上的電壓分布、電流密度的矢量分布，過(guò)孔電流和電阻。全新的FEM仿真引擎在仿真精度和效率上有了很大的提升。其精細(xì)的三角形網(wǎng)格剖分比其他工具采用的矩形網(wǎng)格在計(jì)算結(jié)果和顯示精度上要先進(jìn)很多，另外特有的快速算法使工具即使在仿真大型PCB時(shí)也僅需數(shù)分鐘的時(shí)間。

01分析封裝的電壓分布

根據(jù) IR Drop 的分析，可以決定電源/地網(wǎng)絡(luò)所需要的 bump，pad 和ball 的數(shù)量；根據(jù)ball 的數(shù)量可以進(jìn)一步的確定Package 的大??；

02分析封裝的平面電流密度

找出平面上最大的電流密度“熱點(diǎn)”區(qū)域通常封裝平面上的某些局部區(qū)域會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于其他區(qū)域特別大的電流，這種功能有助于定位最大的電流密度區(qū)域，并放置相應(yīng)的電源/地的過(guò)孔。
03分析PCB的電壓分布

04PCB的IR Drop超標(biāo)案例

PowerDC總結(jié)

布局布線前/后PCB或IC封裝DC分析；

彩色顯示PCB各層的電壓分布、平面電流分布和過(guò)孔電流分布；

可仿真Lumped to Lumped，Lumped to Multiple，Multiple to Lumped以及Multiple to Multiple等各種形式的pin-to-pin電阻；

還可仿真多端口的阻抗網(wǎng)絡(luò)，并生成DC情況下相應(yīng)的S-param模型和SPICE等效模型；

多子板/多封裝的IR Drop分析；

流程化仿真，指導(dǎo)用戶快速準(zhǔn)確的完成整個(gè)仿真，而且用戶可以定制自己

特定的Workflow；

高效的有限元（FEM）算法無(wú)需用戶設(shè)定Mesh即可得到平面上精細(xì)而平滑

的每一個(gè)位置上的電壓、電流值；

內(nèi)置的Constraint management使仿真支持復(fù)雜設(shè)計(jì)的DRC檢查；

生成所有的電壓、電流結(jié)果表格，并與預(yù)先設(shè)定的Constraints作比較；

將DRC Marker反標(biāo)回Allegro Layout文件。

PowerDC提供業(yè)界唯一的電源模塊感應(yīng)線自動(dòng)優(yōu)化功能，通過(guò)該功能快速實(shí)現(xiàn)當(dāng)前設(shè)計(jì)電源的最優(yōu)化。

PowerDC流程化的自動(dòng)規(guī)則檢查功能，并結(jié)合可視化的選項(xiàng)與DRC規(guī)則檢查，確保了各器件端到端的電壓降裕量，進(jìn)而確保電源網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定供應(yīng)。同時(shí)還可以快速檢測(cè)定位電流密度超標(biāo)、溫度超標(biāo)的區(qū)域進(jìn)而降低產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)，目前在大多數(shù)低壓大電流的板子上應(yīng)用較多。