從電源完整性和電力電子的對(duì)比上來科普一下關(guān)于電力電子的基本的概念

編者注：SI和PI相對(duì)來講已經(jīng)比較成熟，但是電力電子才開始引起大家的注意。近期看了些內(nèi)部文檔，本文從電源完整性和電力電子的對(duì)比上來科普一下關(guān)于電力電子的基本的概念。

隨著這幾年信號(hào)完整性和電源完整性被科普，其中很多的知識(shí)和概念都已經(jīng)應(yīng)用到了日常的工作中。也越來越多的公司以及工程師意識(shí)到了它們性對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性。今天給大家介紹一個(gè)相對(duì)陌生的概念，即電力電子。

經(jīng)常和大家講，信號(hào)完整性就是芯片發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)能在芯片接收端能被正確的接收到；電源完整性為系統(tǒng)提供正確的電壓、電流和噪聲特性，以達(dá)到預(yù)期的性能，簡單講是指VRM轉(zhuǎn)換的電源通過PDN系統(tǒng)給用電端（Sink）提供持續(xù)的、穩(wěn)定的以及干凈的電源。

而電力電子設(shè)計(jì)的目的與電源完整性一樣，也是為系統(tǒng)提供正確的電壓、電流和噪聲特性，以達(dá)到預(yù)期的性能。但是電力電子和電源完整性研究的對(duì)象和方法并不一樣。

我們都知道，完整的電源系統(tǒng)包括了VRM、PCB、去耦電容器件、封裝寄生參數(shù)和Sink的寄生參數(shù)。

電源完整性研究的主要是通流能力、電流密度、電熱效應(yīng)、PDN阻抗、電源平面的諧振以及SSN等等指標(biāo)。這是以PCB板級(jí)為對(duì)象的。

而電力電子主要關(guān)注的是電源輸入和輸出端的性能，具體的指標(biāo)包括了電源運(yùn)行效率、波紋、穩(wěn)定性和負(fù)載階躍響應(yīng)等等。這主要是研究電源供電模塊。如果電力電子部分設(shè)計(jì)的有問題，很容易造成EMI的問題。

這就可以看出來，電源完整性和電力電子雖然都研究的是電源系統(tǒng)，但是具體的研究指標(biāo)基本都不一樣。所以，使用的在研究和工程中使用的工具也不一樣。在電源完整性仿真的時(shí)候采用的是EM求解工具，如ADS PIPro；而仿真電力電子的時(shí)候采用的是SPICE類的仿真器以及EM求解器，如ADS（SPICE/Harmonic）以及Momentum。