小电源，大讲究

高速先生成员--姜杰成功的电源设计千篇一律，失败的直流压降各有各的秘密。对于电源的直流压降，高速先生之前分享过一些低电压、大电流的电源案例，其实，对于种类繁多的小电源，由于电流相对较小，设计过程中更容易被忽视，直流压降超标的情况也屡见不鲜，稍不注意，就容易翻车。今天，就让我们跟随电流的脚步，看看它这一路要经历多少磨难。【案例一】电源输出开源“截”流，电流密度出师不利我们从源头说起，大家都知道，电源输出管理模块（VRM）附近的电源和地过孔的分布会影响电源的输出，知道是一回事，能否做到又是另外一回事了。比如，下面的这个案例的设计。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/6195e4e9c5d748d79b477df83cab9fb5~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=W0DMbhcah%2B4dLyYR2%2Fhilxvb9MU%3D

乍一看，好像也没啥毛病。再来看看电源平面的电流密度分布，问题就一目了然了：最左边的一路电源的输出路径，基本被红色方框内的地过孔打断，导致这一路的电源输出大打折扣，随之而来问题就是瓶颈区域的局部电流密度偏大，直流压降增加。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/ea3e9f088ed64589a74fe8398c72d01d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=stN0R%2FRlTnRDkxiRcl%2FhJdAmGsY%3D

好在发现的早，要不，高速先生就下班了。具体的修改建议是，沿着左边的黄线，尽量加宽该电源平面，是否还有其它问题，大家可以再仔细看看……【案例二】电源磁珠选型不对，直流压降功亏一篑随着电流继续前进，有时会遇到磁珠。例如，下面这种情况。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/2c5bf87235b54f9abb939e653edff53b~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=EgZn2pVUVQKaGk92QlMoD8tGRyw%3D

1.2V电源，电流6.5A，直流压降要求做到+/-3%，在看到仿真结果之前，估计大家都会认为这是一个合理的压降要求。实际情况是，磁珠之前的电压1.197V，经过磁珠之后就只剩1.164V了，仅仅是磁珠上的压降就已经有33mV，达到2.75%！https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/72b753b26bba43828ace7fb35aa62433~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=q1GC0c5%2ByV6K%2F3ehfUp9iV1gk7Y%3D

这就意味着，为了保证压降不超标，磁珠后面的电源路径直流压降不能超过0.25%，显然是很难达到的目标，真是让人上火。电源电流本身不大，为什么会在磁珠上产生这么大的压降呢？回头再仔细看看磁珠的直流内阻，居然有10mΩ（两个并联，也有5 mΩ）！这么大的内阻值，吃掉33mV的压降也就不足为奇了。经过与硬件攻城狮的沟通，改用了另一款内阻较小的磁珠，问题迎刃而解。【案例三】道路曲折的电源，前途都不会太光明顺利解决了磁珠压降，电源面对的挑战才刚刚开始。因为，好的电源层面资源通常都会优先分配给大电流的电源，其它电源只能见缝插针，如果前期规划不好，出现下面这种山路十八弯的情况也不是不可能。https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/c8c4eca7da4a4856802208b8529b5de4~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=hwPy%2FcTsDh3GmO7toE%2FKngrV%2BKU%3D

都知道这种电源路径的压降比较大，直流压降仿真结果也验证了这一点，输出端1.8V的电压到了负载端就只剩下1.6V，压降达到了11%！https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/2ecbec076c664d9e9e3e40df7e93f0d9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=sCW7pIrducm43fWrtayJdVCSuow%3D

更要命的是，恰好这种小电源VRM还不支持远端电压反馈，这下，高速先生也爱莫能助了，Layout攻城狮只好含泪大改。人教人，学不会；事教人，一点通。所谓设计经验，不就是成长过程中走过的弯路和掉过的坑吗？https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-qvj2lq49k0/e6b9b97568bb47cba1a991c0b6551a7f~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1688522804&x-signature=UX1xm1g7fax5P5gg%2BMZ6nwSBLkw%3D