案例1 PCIe4X 变 1X

12V的PCIe 11 lane 离12V电源平面过近,耦合到噪声导致掉为1X或者os下掉盘。

dc 电源电感选型(DCDC电源输入电感的作用是什么)(1)

案例2 SAS眼图收干扰,掉盘。

在SATA控制器e端侧的硬盘发的眼图, 眼图很差,眼睛完全没睁开

dc 电源电感选型(DCDC电源输入电感的作用是什么)(2)

根因分析:

12V上的开关噪声耦合到了1V1平面。

dc 电源电感选型(DCDC电源输入电感的作用是什么)(3)

本板的处理器为X86处理器。X86处理的core电压为符合规范的VID电源。VID电源的电流比较大,由12V电源经过DCDC而产生。而这个VID电源的MOS管的开关噪声影响了前级的输入12V。所有的DCDC输入都是这个12V的电源网络,所以这个开关电源反复开关产生的很大的对外的干扰。而1.1V的相邻的电源平面为12V,12V上的干扰耦合到了1.1V平面。

解决措施:大电流的DCDC输入建议电感隔离

采用L型滤波,在VID输入的12V上串上1uH的电感,并且电感之后的电源平面和GND之间接上一个470uF电容。测量1.1V平面上的VID的噪声被完全滤除。现象也随之消除。

如果DCDC的输入端没有输入电感,则此DCDC的输入端与整个输入电源平面共用相关的输入电容。

例如上面案例中,输入的12V电压没有输入电感,输入电容的纹波电流会落到12V电源平面的所有电容上。所以可以利用平面的电容以及其他的电容,所选的电容可能不需要那么大,那么多,因为其他电容可以分担输入电压的突变。如果有输入电感,则纹波电流全部落在输入电感之后的12V输入电容上,此时计算输入电容的容量和数量的时候,就需要考虑电容能够承载的最大纹波电流并留有余量。

如果没有这个电感器的话,这个VID电源反复开关产生的噪声会通过整个输入电源的网络传遍所有输入电源的区域。增加这个电感之后,则电感后的电源网络某种程度上形成了一个孤岛,不会对电感之外的网络形成威胁,同时此处电源的稳定完全依赖电感之后的电容。

但是如果增加电感器太多的话,对电容的数量也会增加很多,对布局和成本带来了新问题。

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