Power Analyzer by Keysight - QuickStart Guide

고속 회로, 밀집된 보드, 다수의 저전압 공급 레일을 특징으로 하는 현대 디지털 설계에서는 설계의 DC 전력 전달 네트워크에 대한 분석적 접근 방식이 요구됩니다. 전력 전달 네트워크의 DC 분석 또는 DC 전력 무결성(PI-DC)의 결과는 전압원에서 부하까지의 경로에 적절한 구리가 제공되었는지, 즉 보드의 평면, 트랙, 비아가 장치의 전력 소비 요구 사항을 충족하기에 충분한 크기(및 특성)인지를 보장하는 것을 목표로 합니다.

다행히도 PCB의 전력 전달 네트워크 평가에서 추측을 없앨 수 있으며, 전기적 및 물리적 특성을 기반으로 보드 설계의 DC 성능을 분석하는 DC 전력 무결성(PI-DC) 시뮬레이션 도구를 사용함으로써 가능합니다. 이러한 도구는 Altium Designer용으로 제공되는 Keysight의 Power Analyzer입니다.

다운로드 가능한 Altium Extension으로 제공되는 Power Analyzer는 Altium Designer와 직접 통합되어 현재 PCB 프로젝트의 PI-DC 시뮬레이션 및 분석을 허용합니다. Power Analyzer는 Altium Designer 내에서 작동하기 때문에 수동 데이터 가져오기/내보내기 요구 사항, 데이터 변환 또는 별도의 애플리케이션 실행이 필요 없습니다 - 스키마틱 또는 PCB 편집기에서 Power Analyzer를 시작하고, 원하는 테스트 매개변수를 설정한 다음 시뮬레이션을 실행합니다. 결과는 주로 회로 기판 구리 레이아웃의 2D/3D 모델링을 통해 제공되어 결과를 빠르게 평가하고 PCB 레이아웃 설계의 탐색적 '만약에' 테스팅을 수행할 기회를 제공합니다.

Power Analyzer 설치하기

Altium Designer에서 전력 분석을 수행하기 위한 설정에는 두 단계가 있습니다:

• Keysight의 Power Analyzer 확장 기능을 설치하고;
• Keysight의 Power Analyzer 라이선스를 추가합니다.

Keysight의 Power Analyzer 확장 기능 설치하기 

확장 기능은 소프트웨어 상단 오른쪽에 위치한 사용자 구성 메뉴를 통해 설치 및 관리됩니다.

확장 기능은 구성 메뉴를 통해 관리됩니다.

확장 기능의 제목은 Keysight의 Power Analyzer이며, 구매한 탭의 확장 및 업데이트 보기에서 사용할 수 있습니다.

Keysight의 Power Analyzer 확장 기능은 확장 및 업데이트의 구매한 탭에서 설치할 수 있습니다.

확장 기능을 다운로드하여 설치하려고 클릭하면, Keysight 소프트웨어 최종 사용자 라이선스 계약이 열립니다. 동의를 클릭하면 EULA 조건에 동의하는 것이며, 설치가 계속됩니다. 닫기를 클릭하면 EULA 조건에 동의하지 않는 것으로 간주되며, 설치 과정이 중단됩니다.

Keysight의 Power Analyzer 라이선싱하기

Power Analyzer 사용에는 라이선스가 필요합니다. Keysight의 Power Analyzer 확장 기능을 설치한 후, Altium Designer 내의 라이선스 관리 보기로 이동하세요(디자인 공간 상단 오른쪽의 제어를 클릭하고 메뉴에서 라이선스 명령을 선택하여 접근). Keysight의 Power Analyzer 라이선스 항목을 찾아 라이선스 사용 버튼을 클릭하여 해당 라이선스를 활성화합니다.

Power Analyzer 시작하기

Power Analyzer를 사용하기 시작하려면, 프로젝트의 PCB 문서 또는 그 중 하나의 스키마틱을 열고, 주 메뉴에서 도구 » Keysight의 Power Analyzer를 선택합니다.

Power Analyzer Keysight 문서(<프로젝트 이름>.pdnaK) 가 열리고 프로젝트의 소스 문서 영역(프로젝트 패널에 표시됨)에 추가됩니다, 아래와 같이 보입니다.

이 페이지에서 사용된 예제 프로젝트

이 페이지의 이미지는 Altium Designer 설치의 일부로 포함된 SpiritLevel-SL1 예제 보드 디자인의 수정된 버전을 사용하여 촬영되었습니다(\Public Documents\Altium\Altium Designer\Examples\SpiritLevel-SL1). 프로젝트에 다음과 같은 변경 사항이 이루어졌습니다:

• 부품 J1, 파라미터 Component Type, 값 Source  
• 부품 U3, 파라미터 Component Type, 값 VRM
• 부품 U4, 파라미터 Component Type, 값 VRM 
• 부품 LCD1, 파라미터 Current Consumption, 값 0.018
• 부품 LED9, 파라미터 Current Consumption, 값 0.005
• 부품 U1, 파라미터 Current Consumption, 값 1.65, 파라미터 Power Consumption 추가, 값 0.75
• 부품 U2, 파라미터 Current Consumption, 값 0.005
• 부품 U5, 파라미터 Current Consumption, 값 0.1, 파라미터 Power Consumption 추가, 값 0.1
• 부품 U6, 파라미터 Current Consumption, 값 0.005
• 부품 Y1, 파라미터 Current Consumption, 값 0.012
• SL_Power.SchDoc, PWR_IN 넷, Power Net 속성을 값 5V로 설정(이 속성을 활성화하는 방법에 대한 자세한 내용은 이 섹션을 참조하세요)
• 넷 1V8은 또한 VCCINT로 명명되었고, 넷 3V3은 또한 VCCO로 명명되었습니다. 디자인을 단순화하기 위해 VCCINT 및 VCCO에 대한 참조가 제거되어 넷이 1V8 및 3V3으로 명명되었습니다.

이 수정된 예제 프로젝트에는 Keysight의 Power Analyzer 문서(SL1 Xilinx Spartan-IIE PQ208 Rev1.02.pdnaK)도 포함되어 있으며, 아래에 표시된 것처럼 이 디자인에 대한 전력 분석을 실행하여 기능을 확인할 수 있습니다.

분석 준비

Power Analyzer는 보드의 물리적 특성을 알아야 합니다. 이러한 특성에는 표면/내부 레이어의 최대 전류 밀도, 최소 및 최대 비아 직경, 구리 유형, 작동 온도 등이 포함됩니다. 이러한 특성은 분석기 문서의 구성 영역에서 정의됩니다.

구성 옵션

• 모든 넷에 대한 최대 전류 밀도 및 최대 비아 전류 값은 구리 기하학에 따라 동일합니다.
• 표면 / 내부 레이어의 최대 전류 밀도 설정은 PCB의 해당 레이어에 허용되는 값을 지정합니다.
• 비아의 최대 전류는 프로젝트에서 사용된 최소 및 최대 홀 크기에 대해 지정됩니다. 홀 직경 값은 최소 비아 직경 및 최대 비아 직경 필드에 정의되며, 해당 홀 크기에 허용되는 최대 전류와 함께 지정됩니다.
• 기본 설정은 Heatmap 결과에서 Ground 넷을 제외하는 것입니다. Ground 넷을 포함하려면 Ground 건너뛰기 체크박스를 비활성화한 다음, Keysight의 Power Analysis 패널 상단의 네트워크 / 넷 드롭다운에서 GND 넷을 선택하여 Heatmap 결과를 탐색합니다. Heatmap은 신호 레이어의 다각형 구조를 지원하지만, 전력 평면 레이어의 동작은 시뮬레이션할 수 없습니다.
• 구리 유형 필드는 사용된 구리의 유형과 관련된 매개변수 및 온도 매개변수를 지정합니다. 
• 작업 온도는 도체의 저항성을 결정하는 데 사용되며, 온도 보상은 재료 자체의 열전도율과 관련된 기준입니다. 다양한 재료는 다른 열전도율 계수를 가지며, 이에 따라 부하에 따라 재료의 가열이 달라질 것입니다. 이 가열은 재료의 내부 저항에 영향을 미치며, 이는 차례로 전압 강하에 영향을 미칩니다.
• 비아 도금 두께는 전역 PCB 매개변수 영역에 표시되며, 속성 패널의 Layer Stack Manager에서 정의됩니다 – 자세히 알아보기.

디자인에 맞게 기본값을 필요에 따라 변경하세요.

최대 전류 밀도 및 최대 비아 전류뿐만 아니라, 정의된 각 전력 넷에 대해 허용되는 전압 강하 값도 지정해야 합니다. 각 넷에 대한 DC 강하 한계를 구성하되, 사전 정의된 백분율을 선택하거나 사용자 정의 값을 입력하세요.

시뮬레이션을 위한 전력 넷 추가

시뮬레이션을 위한 전력 네트를 추가하려면, 왼쪽 상단의  버튼을 클릭하여 네트 관리 대화 상자를 엽니다. 필요한 전력 네트 이름에 대한 체크 박스를 활성화하고 해당하는 참조 네트를 구성합니다. 네트가 전력 네트 이름 목록에 없는 경우, 사용자 정의 네트 표시 를 클릭하여 디자인의 모든 네트를 포함시킵니다. 필요한 경우 여러 전력 네트를 활성화할 수 있습니다. 전력 네트가 완전히 구성되면 전력 네트 간의 계층적 관계가 자동으로 해결됩니다.

각 전력 네트는 전원 소스가 필요하며, 이는 다음에 구성됩니다.

전원 소스 추가

전원 소스를 추가하려면, 원하는 전력 회로의 소스 섹션에서 + (또는 관련된 관리 컨트롤)를 클릭합니다. 회로에 전원 소스가 하나 이상 포함된 경우, 관리 를 클릭하고 나머지 구성 요소를 선택합니다.

네트 확장

보드의 전력 네트는 퓨즈나 저항기와 같은 수동 요소를 통과할 수 있으며, 이러한 구성 요소의 다른 쪽에는 다른 네트가 있을 것입니다. 이 경우, 중간 구성 요소와 그 두 번째 네트를 주 네트의 일부로 포함시켜 네트 확장 기능을 사용하여 네트를 확장하는 것이 권장됩니다.

네트를 확장하려면, 네트 이름 옆에 있는 +네트 확장 아이콘을 클릭하여 <전력네트> 확장 관리자 대화 상자를 엽니다. 목표 네트를 확장하려면 + 를 클릭합니다. 전력 분석기는 단일 확장 구성 요소를 통해 연결될 수 있는 네트만 표시합니다. 네트를 추가하면 관련 구성 요소가 <전력네트> 확장 관리자 대화 상자에 자동으로 추가되며, 원하는 경우 변경할 수 있습니다.

전력 네트는 일련의 구성 요소를 통해 확장될 수 있습니다.

아래 이미지에 표시된 것처럼 + 기호를 클릭하여 네트를 계속 확장할 수 있습니다. 완료되면 <전력네트> 확장 관리자 대화 상자에서 저장을 클릭합니다.

일련의 구성 요소와 네트를 계속 추가합니다.

네트 확장에 대한 참고 사항

• 각 일련의 구성 요소에 대해 전압 강하, 저항, 최대 허용 전류를 설정할 수 있으며, 이는 분석 중에 고려됩니다(이미지 표시).
• 잘못된 네트를 정의한 경우, 이름 위로 마우스를 이동하고 나타나는 삭제 아이콘을 클릭하여 삭제할 수 있습니다.
• 확장된 네트가 저장되면, 확장된 네트에 연결된 구성 요소가 부하 목록에 표시되며, 추가할 수 있습니다.
• 전력 네트 이름 옆에서 추가된 확장의 수를 볼 수 있으며, 숫자 위로 커서를 이동하면 확장 네트의 이름이 표시됩니다(위 이미지에서와 같이).

• PABK 확장 V1.0.6에서 확장된 네트의 병렬 구성 요소에 대한 시뮬레이션 지원이 추가되었으며, 사용자 인터페이스 지원은 PABK 확장 V1.0.9에서 추가되었습니다. 병렬 구성 요소를 정의하려면, 확장 관리자 대화 상자 팝업에서 네트를 선택한 다음, 아래 이미지에 표시된 것처럼 모든 병렬 구성 요소를 활성화합니다. 네트 확장이 완료되면 이미지 위로 마우스를 이동하여 대화 상자를 표시합니다.

  네트의 모든 병렬 구성 요소를 선택합니다.

부하 지정

부하 구성 요소를 추가하려면, + (또는 관련된 관리 컨트롤)를 부하 섹션에서 클릭한 다음 원하는 구성 요소를 선택합니다.

구성 요소를 추가한 후, 해당 구성 요소 카드에서 직접 소비량을 지정하거나  버튼을 클릭하여 <NetName>/<LoadName> 부하 속성 대화 상자를 엽니다.

부하 구성에 대한 참고 사항

• 부하 유형, 총 부하 전류, 그리고 최소 및 최대 전압을 포함한 부하 속성을 정의합니다.
• 공급 네트 IN이 올바르게 구성되었는지, 그리고 참조 및 참조를 통한 연결 옵션이 올바른지 확인합니다.
• 부하 전류는 자동으로 모든 식별된 전력 핀 사이에 균등하게 공유됩니다; 필요한 경우 이 값을 수정합니다.
• IC (전류) 유형의 부하를 구성할 때, 소스와 다른 일련의 구성 요소를 통해 연결되는 부하 구성 요소의 모든 핀을 볼 수 있으며, 필요한 핀을 선택할 수 있습니다.

VRM 지정하기

전압 조절 모듈(VRM) 구성 요소를 정의하려면 먼저 부하로 추가합니다. 그런 다음 구성 요소 부하 속성 대화 상자를 열어( 버튼 클릭) 구성합니다.

부하가 VRM으로 구성되면 지정된 OUT 넷의 전원 넷 소스로도 표시됩니다.

VRM 구성에 대한 참고 사항

• 원하는 유형의 VRM으로 부하 유형을 지정합니다.
• Vout 필드에 출력 전압과 다른 조절기 속성을 지정합니다.
• 대화 상자의 넷 관리 영역에서 IN 및 OUT 넷을 구성합니다.
• VRM이 참조 넷에 직접 연결되지 않거나 다른 참조를 사용하는 경우, 필요에 따라 참조 및 참조를 통한 연결 옵션을 구성합니다.
• VRM을 소스로 하는 자식 전원 네트워크가 계층 구조에 자동으로 생성됩니다(위에 표시된 것처럼).
• VRM에 출력 넷이 여러 개인 경우, 부하 속성 대화 상자에서 +출력 넷 추가 링크를 사용하여 필요한 모든 넷을 추가하고 나타나는 해당 필드에 출력 전류를 지정합니다.

구성된 전원 넷

각 구성된 전원 넷은 *.pdnaK 문서에서 별도의 접을 수 있는 정의로 표시되며, 구성된 PWR_IN 넷은 아래에 표시된 것처럼 두 개의 자식 전원 넷, 3V3 및 1V8,이 약간 들여쓰기되어 자식 넷 상태를 나타냅니다.

전원 넷 정의 이해하기

• 각 전원 넷은 별도의 접을 수 있는 전원 넷 정의로 표시됩니다.
• 전원 넷 정의 배너에는 다음이 포함됩니다:
  • 전원 넷 이름 
  • 참조 넷 
  • 추가 넷의 수를 나타내는 지시기(), 넷이 확장된 경우. 자식 넷의 이름을 표시하려면 마우스를 올리세요.
  •  버튼을 클릭하면 이 넷의 구성 요소 연결 구조가 전체 전원 넷 계층 구조의 맥락에서 표시됩니다.
  •  버튼을 클릭하면 이 넷을 분석 과정에서 삭제하고 모든 자식 넷도 함께 삭제합니다.
  •  버튼을 클릭하면 이 넷과 모든 자식 넷을 분석합니다.
• 넷의 각 구성 요소는 구성 요소 카드로 표시됩니다.
• 넷이 분석된 후에는 위 이미지에 표시된 것처럼 전원 넷 정의에 해당 넷의 전압 강하, 전류 밀도 및 최대 비아 전류 결과가 표시됩니다.
  • 각 게이지는 지정된 한계에 대한 시뮬레이션된 값을 보여줍니다. 값이 완전히 한계 내에 있으면 척도선이 녹색입니다. 한계에 가까우면 노란색이고, 한계를 초과하면 빨간색입니다. 
  •  버튼을 클릭하여 PCB 편집기로 보기를 전환하고, 이 넷의 구리를 PCB에서 보여줍니다. PCB 편집기에서는 Keysight의 전력 분석기 패널을 사용하여 분석 과정을 제어합니다.
  •  버튼을 클릭하여 해당 전원 넷에 대한 자세한 보고서를 생성하고 열어봅니다. 보고서 내에서  버튼을 사용하여 HTML 복사본을 저장합니다.

전원 넷의 트리 뷰

VRM을 통해 정의된 전원 넷(및 모든 자식 넷)을 트리 형식으로 보려면 관련  버튼을 클릭합니다. 전체 구조가 표시되며, 특정 전원 넷과 관련 구성 요소가 적절하게 강조 표시됩니다.

분석 실행하기

구성이 완료되면, 관련  버튼을 클릭하여 특정 넷에 대한 분석을 실행할 수 있습니다. 아래에 표시된 것처럼 전원 넷 정의에서 분석 결과 요약이 제시됩니다. 결과를 PCB 내에서 보려면 관련  버튼을 클릭합니다.

레이어 관리

시뮬레이션의 레이어를 전환하는 것은 PCB 작업 시와 마찬가지로 PCB 편집기 창 하단의 레이어 탭을 통해 수행할 수 있습니다. 현재 레이어에 초점을 맞추려면 Shift+S 단축키를 사용하고, 이 단축키를 사용하여 단일 레이어 모드 가시성 옵션을 순환할 수 있습니다.

PCB 레이어 탭을 사용하여 분석 결과의 표시를 빠르게 전환하세요. 여기에는 상단 레이어에 대한 결과가 표시됩니다. 이미지 위로 마우스를 올리면 하단 레이어의 결과를 볼 수 있습니다.

Keysight 패널의 전력 분석기

PCB 편집기에서, 분석 과정과 결과는 Keysight의 전력 분석기 패널을 통해 제어됩니다. 전력 분석을 수행한 후 버튼을 클릭하면 패널이 사용 가능한 패널 목록(패널 버튼을 통해)에 추가된다는 점을 유의하세요.  

네트워크 / 넷

• 네트워크 / 넷 - 그래픽 작업 공간에서 히트맵으로 표시하고자 하는 네트워크() 또는 넷()을 선택하는 데 사용됩니다.
• 위반 사항이 있는 넷만 - 이 옵션이 켜져 있으면(기본값), 현재 위반 사항이 있는 넷만 드롭다운에서 사용할 수 있습니다. 이 옵션을 해제하면 모든 전력 넷을 나열합니다.
• 표준 PCB 편집기 기술을 사용하여 작업 공간을 이동하고 확대하여 시뮬레이션 결과를 검토하세요.

네트워크 / 넷 선택기 아래에는 일반과 히트맵의 두 탭이 있으며, 이 탭들의 옵션은 네트워크 / 넷 드롭다운에서 현재 선택된 넷에 적용됩니다.

표시할 넷을 선택한 다음, 해당 넷에 대한 일반 또는 히트맵 옵션을 구성하세요.

히트맵

Keysight의 전력 분석기 패널의 히트맵 탭은 전류 밀도 또는 전압 강하를 히트맵으로 어떻게 표시할지, 그리고 전류 밀도 또는 전압 강하에 색상을 어떻게 적용할지를 제어하는 데 사용됩니다.

Keysight의 전력 분석기 패널의 히트맵 탭을 사용하여 PCB에 표시된 시뮬레이션 결과를 변경하세요. 여기에는 전류 밀도 결과가 표시됩니다. 이미지 위로 커서를 올리면 전압 강하 결과를 볼 수 있습니다.

각 모드에 대한 옵션은 아래에 설명되어 있습니다.

전류 밀도에 대한 히트맵

• 전체 넷이 전류 밀도가 높을수록 더 뜨겁게(더 붉게) 색칠되어 넷을 따라 모든 위치의 전류 밀도를 반영합니다.
• 히트맵 표시 - 이 컨트롤을 사용하여 히트맵을 빠르게 제거하고 PCB의 표준 표시로 복원하세요.
• 전류 방향의 화살표 표시 - 넷 전체에 걸쳐 전류 흐름의 방향을 나타내는 작은 화살표를 표시하도록 이 옵션을 활성화하세요.
• 잡음 억제 사용 - 계산된 전류가 0에 가까워짐에 따라, 전류 방향 화살표는 해당 영역에 전류가 흐르고 있는 것처럼 보이게 하지만, 실제로는 거의 없습니다. 이 옵션을 활성화하여 이러한 경미한 전류, 잠재적으로 오해의 소지가 있는 값을 제외하세요.
• 범위 컨트롤러 - 넷에 색상을 적용하여 강도 또는 열을 표시하는 방법은 범위 컨트롤러에 의해 제어됩니다. 최대 값은 해당 넷에서 계산된 최대 전류 밀도로 기본 설정됩니다(이미지 표시), 그리고 최소 값은 0 A/mm²로 기본 설정됩니다. 이 스케일은 PCB 아래에 색상 막대로 표시되며, 현재 최소 및 최대 설정, 선택된 스케일 유형에 따라 결정된 스케일, 그리고 단위를 반영합니다. 최소 및 최대 값은 슬라이더를 클릭하여 드래그하거나 최소 또는 최대 필드에 새 값을 입력하여 조정할 수 있습니다. 최소 아래로 계산된 값은 파란색으로, 최대 위로 계산된 값은 빨간색으로 표시됩니다.
• 로그 스케일 사용 - 이 옵션을 활성화하여 스케일을 선형에서 로그로 전환하세요. 로그 스케일은 높은 값을 색상 스케일의 뜨거운 끝으로 집중시키는 효과가 있습니다. 예를 들어, 더 높은 전류를 운반하는 라우팅 섹션을 빠르게 찾기 위해 로그 스케일을 활성화한 다음, 그 라우팅 섹션 내에서 전류 밀도의 분포를 검토하기 위해 선형 스케일로 전환할 수 있습니다.

로그 전류 밀도 히트맵은 우려되는 영역을 보여주며, 커서를 이미지 위로 올리면 그 영역이 선형 스케일을 사용하여 표시됩니다.

전압 강하에 대한 히트맵

• 전체 넷이 전압이 높을수록 더 뜨겁게(더 붉게) 색칠되어 넷을 따라 모든 위치의 전압 강하를 반영합니다. 이 접근 방식을 사용하면, 색상이 더 차가울수록 전압이 낮고(그리고 전압 강하가 더 큽니다).
• 히트맵 표시 - 이 컨트롤을 사용하여 히트맵을 빠르게 제거하고 PCB의 표준 표시로 복원하세요.
• 전류 방향의 화살표 표시 - 넷 전체에 걸쳐 전류 흐름의 방향을 나타내는 작은 화살표를 표시하도록 이 옵션을 활성화하세요.
• 잡음 억제 사용 - 계산된 전류가 0에 가까워짐에 따라, 전류 방향 화살표는 해당 영역에 전류가 흐르고 있는 것처럼 보이게 하지만, 실제로는 거의 없습니다. 이 옵션을 활성화하여 이러한 경미한 전류, 잠재적으로 오해의 소지가 있는 값을 제외하세요.
• 범위 컨트롤러 - 넷에 색상을 적용하여 강도 또는 열을 표시하는 방법은 범위 컨트롤러에 의해 제어됩니다. 최대 값은 해당 넷에 대해 지정된 최대 전압보다 약간 낮게 기본 설정되며, 최소 값은 최대 - 계산된 전압 강하(이미지 표시)입니다. 이 스케일은 PCB 아래에 색상 막대로 표시되며, 전압 강하를 절대값이나 백분율로, 현재 최소 및 최대 설정, 그리고 단위를 반영합니다. 최소 및 최대 값은 슬라이더 핸들을 클릭하여 드래그하거나 최소 또는 최대 필드에 새 값을 입력하여 조정할 수 있습니다. 최소 아래로 계산된 값은 파란색으로, 최대 위로 계산된 값은 빨간색으로 표시됩니다.
• 스케일 유형 - 전압 강하 스케일은 볼트로 표현할 수도 있고( 버튼 클릭), 백분율로 표현할 수도 있습니다( 버튼 클릭).
• 전압 윤곽선에 대한 시각적 슬라이더 활성화 - 활성화되면, 지정된 전압 윤곽선 포인트와 동일한 전압이 있는 히트맵의 위치를 표시하여, 그 위치를 쉽게 식별할 수 있게 합니다. 윤곽선 포인트 값은 슬라이더를 드래그하거나 아래의 전압 윤곽선 포인트 필드에 값을 입력하여 조정할 수 있습니다. 추가 포인트는 해당 아이콘을 클릭하여 추가하고 기존 포인트는 제거할 수 있습니다.

윤곽선 포인트는 보드에서 해당 값의 전압이 있는 위치를 빠르게 식별하는 데 구성할 수 있습니다.

위반 감지

시뮬레이션이 전압 강하, 전류 밀도 또는 최대 비아 전류 위반을 감지하면, 이러한 위반 사항들은 Keysight의 전력 분석기 패널의 위반 사항 섹션에 나열됩니다. 패널에서 위반 사항을 클릭하면 해당 오류가 발생한 PCB의 특정 위치로 교차 탐색됩니다. 위반 설명을 모두 읽을 수 없는 경우, 위반의 설명 섹션 위로 커서를 가져가면 모든 세부 정보를 보여주는 툴팁이 표시됩니다.

위반 사항은 Keysight의 전력 분석기 패널의 위반 사항 섹션에 자동으로 자세히 나열됩니다. 이미지 위로 커서를 가져가면 비아 전류 위반을 보여줍니다.

프로브

Keysight의 전력 분석기 패널의 프로브 섹션은 PCB에 직접 측정 프로브를 배치하는 데 사용됩니다. 프로브는 전류 밀도 또는 전압 강하를 측정할 수 있으며, 측정 유형은 보드의 현재 열지도 모드에 의해 결정됩니다.

프로브는 다음과 같을 수 있습니다:

1. 단일 프로브, 프로브 위치에서 절대값을 측정하거나
2. 차이 프로브, 두 프로브 위치 사이의 차이를 측정합니다.

두 유형의 프로브는 패널의 프로브 영역에서 버튼을 클릭하여 배치됩니다. 단일 프로브를 배치하려면 필요한 위치에서 클릭한 다음 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하거나(Esc) 누릅니다. 차이 프로브를 배치하려면 첫 번째 프로브 위치를 정의하기 위해 한 번 클릭한 다음 두 번째 프로브 위치를 정의하기 위해 두 번째로 클릭합니다. 프로브가 정의되면 측정 결과가 패널에 표시됩니다.

마지막으로 클릭한 프로브 위치에서 PCB의 이미지를 생성하려면 버튼을 클릭합니다. 이미지는 패널의 이미지 캡처 영역에 표시되며, 프로브 배지로 식별됩니다. 스크린샷 위로 커서를 가져가면 프로브 세부 정보가 표시됩니다(이미지 보기).

프로브는 전압 또는 전류를 두 위치 사이의 차이 또는 절대값으로 측정할 수 있습니다. 이미지 위로 커서를 가져가면 전류 프로브를 보여줍니다.

이미지 캡처

Keysight의 전력 분석기 패널의 이미지 캡처 기능을 사용하여 선택한 네트의 디자인별 스크린샷을 캡처할 수 있으며, 이를 보고서에 포함할 수 있습니다.

보드의 특정 영역의 사진을 찍으려면 먼저 메인 디자인 공간에서 보드의 뷰를 정렬하여 캡처에 포함하고자 하는 요소가 보이도록 합니다. 준비가 되면 패널의 이미지 캡처 영역에서 버튼을 클릭하여 스크린샷을 캡처합니다. 보드의 뷰를 계속 변경하고 추가 이미지를 추가할 수 있습니다. 이미지를 삭제하려면 이미지 위로 커서를 가져가 버튼이 나타나면 클릭합니다.

이미지 캡처는 프로젝트와 함께 유지되지 않습니다. 이미지를 저장하려면 분석 보고서를 생성하십시오.

분석 보고서

전체 분석 보고서를 생성하려면 분석기 문서 상단의 버튼을 클릭합니다. 전체 보고서에는 아래 이미지에 표시된 것처럼 네트워크의 각 전력 네트에 대한 섹션이 포함됩니다.

보고서 내에서 전력 네트를 클릭하면 다음을 포함한 해당 네트에 대한 자세한 보고서를 볼 수 있습니다:

• 전역 구성 설정
• 보드의 레이어 스택업
• 각 신호 레이어에 대한 전류 밀도 열지도
• 각 신호 레이어에 대한 전압 강하 열지도
• 선택된 네트를 강조 표시하는 전력 네트워크 트리 뷰.
• 선택된 네트에 대한 분석의 세부 사항을 포함하여: 전력 소비; 마진 및 합격/불합격 결과의 세부 사항; 해당 네트의 모든 비아의 성능에 대한 자세한 요약; 모든 사용자 정의 스크린 캡처.

자동 인식 요구 사항

수동으로 전력 네트를 추가하는 것 외에도, Keysight의 전력 분석기는 소스 및 부하를 포함하여 전력 네트를 자동으로 인식하고 추가할 수 있는 기능이 있어 전력 구조를 정의하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있습니다.

자동 정의 설정

자동 인식을 시작하기 전에, 알고리즘의 매개변수를 프로젝트에 맞게 구성해야 합니다. 이 매개변수들은 Keysight의 전력 분석기 문서 창의 구성 섹션의 자동 정의 설정 섹션에서 구성됩니다.

이 자동 정의 기준에 해당하지 않는 구성 요소는 일반 부하로 처리됩니다. 또한 개별 회로도 구성 요소에 명명된 매개변수를 추가하여 전력 시스템에서 해당 구성 요소의 유형 및 속성을 정의할 수 있습니다. 이 매개변수는 구성 요소가 생성될 때 지정되거나 회로도에서 나중에 추가될 수 있습니다.

구성 요소에 대한 매개변수

적절한 인식을 위해 모든 전력 관련 구성 요소는 다음 기준을 준수해야 합니다:

• 소스 구성 요소를 자동으로 감지하려면 구성 요소에 구성 요소 유형이라는 매개변수가 있어야 하며, 값은 소스여야 합니다.

• 매개변수가 발견되지 않는 경우, 검색은 기본 커넥터 지정자를 기반으로 하며, 이는 분석기 문서(*.pdnaK)의 구성 섹션의 자동 정의 설정 영역에서 정의됩니다. 전력 연결이 있는 커넥터만 정의되며, 확장된 네트의 일부로 참조되지 않는 한 그렇지 않습니다.

• 전압 조절 모듈(VRMs):
  • 선형 조절기는 구성 요소 유형이라는 매개변수가 있어야 하며, 값은 VRM이어야 합니다.
  • SMPS 유형의 VRM 조절기의 경우, 구성 요소 유형 매개변수는 SMPS 값이어야 합니다.
  • VRM에 센스 기능이 포함되어 있다면, 구성 요소 유형 매개변수는 센스 값이어야 합니다.

• 매개변수가 정의되지 않은 경우, 검색은 분석기 문서의 자동 정의 설정 영역에 정의된 VRM 키워드를 기반으로 합니다. 기본적으로 이러한 키워드는 PWR, REG, 레귤레이터, 전압, 스위치입니다.

• 구성 요소(부하) 소비 전류 값은 전류 소비라는 이름의 매개변수로 정의되어야 합니다. 값에 사용된 소수점 구분 기호가 . 또는 ,인지 시스템 환경설정에 따라 주의하세요.

매개변수 동기화

PCB와 회로도 사이의 모든 매개변수는 동기화되어야 합니다. 이는 PCB 상의 구성 요소를 선택하고 매개변수 탭의 속성 패널에서 전력 분석 매개변수가 있는지 확인함으로써 검사할 수 있습니다.

설계를 위해

• 모든 전력 네트워크는 다음과 같이 정의되어야 합니다:
  • 전력 포트 객체를 사용하여,
  • 네트가 공급 네트 매개변수를 포함하도록 전력 네트 속성을 구성하거나,
  • 분석기 문서의 자동 정의 설정 영역에 정의된 이름 마스크에 의해 감지될 수 있도록 이름을 지정합니다.
• 이름 마스크를 사용하여 전력 네트의 전압 값을 얻으려면, 전력 네트 이름이 *V* 또는 *.*V 형식을 준수해야 하며, 여기서 *는 숫자 값입니다.

• 전력 네트의 전압 값을 정의하는 다른 방법은 네트의 전력 네트 속성을 구성하는 것입니다. 이 속성을 활성화하려면 먼저 네트에 매개변수 설정 지시문(위치 » 지시문 » 매개변수 설정)을 배치합니다. 크기, 색상 및 라벨은 사용자가 정의할 수 있으며, 이 지시문의 존재가 해당 네트의 전력 네트 속성을 활성화합니다. 지시문을 추가한 후, 해당 네트의 전선을 선택하고 전력 네트 속성을 활성화한 다음 네트 전압을 구성합니다.

• 직렬 구성 요소는 분석기 문서의 자동 정의 설정 영역에 정의된 저항기, 인덕터 및 사용자 정의 직렬 구성 요소의 지정된 지정자를 준수해야 합니다.

• VRM은 적어도 두 개의 전력 네트에 연결되어야 합니다.

전력 분석기 명령어

전력 분석기 편집기의 주 메뉴에서 다음 명령어를 사용할 수 있습니다.

명령	요약 및 사용
도구 » 자동 정의	분석기 문서의 자동 정의 설정 영역에 있는 현재 설정을 기반으로 프로젝트의 토폴로지를 자동으로 인식하려고 시도합니다(*.pdnaK). 이 명령은 편집기 상단 왼쪽의 자동 정의 버튼을 클릭하여 접근할 수도 있습니다.
파일 » 파일에서 불러오기	저장된 전력 분석기 by Keysight 문서(*.pdnaK)를 전력 분석기 편집기로 불러옵니다.
편집 » 네트 관리	네트 관리 대화 상자를 열어 분석할 전력 네트를 선택합니다. 네트를 선택하면 해당 네트가 분석기 문서(*.pdnaK)에 추가됩니다. 선택을 해제하면 네트(및 모든 하위 전력 네트)가 문서에서 제거됩니다. 이 명령은 편집기 상단 왼쪽의 네트 관리 버튼을 클릭하여 접근할 수도 있습니다. 네트 관리에 대해 자세히 알아보세요.
파일 » 저장	현재 전력 분석기 구성을 Keysight 문서(*.pdnaK)로 저장합니다
파일 » 다른 이름으로 저장	현재 전력 분석기 구성을 새로운 사용자 정의 이름으로 Keysight 문서(*.pdnaK)로 저장합니다.
도구 » 측정 단위 » mil	전력 분석기를 임페리얼(mils) 측정 단위로 구성합니다.
도구 » 측정 단위 » mm	전력 분석기를 미터법(mm) 측정 단위로 구성합니다.

전력 분석기의 제한사항

현재 단계에서, Keysight의 전력 분석기는 다음을 지원하지 않습니다:

1. 음의 전압.
2. 내장형 구성 요소(내부 레이어에 배치된 구성 요소). 내장형 구성 요소를 사용한 PCB 설계에 대해 자세히 알아보세요.