电源路由网络管理
关键的外卖
网络管理的重要性。
电源和接地布线要求。
使用约束管理系统提供帮助。
当涉及到PCB路由时，你拥有所有的权力。
有效地管理一个PCB设计团队需要一个擅长自己工作的人。大多数人没有意识到将员工的可用技能集与项目需求相匹配是多么复杂，同时还要兼顾休假请求、系统问题、进度超支和预算承诺。就像精通大型3D游戏《俄罗斯方块》一样，管理游戏更像是一种艺术形式，而非技能。
不过，当您考虑到这一点时，在您的印刷电路板设计上使用网络也会带来一些独特的管理挑战。它们必须正确地与电气、高速和制造规则和约束相匹配，并符合特定的物理预算。有些网的物理长度会比其他网大，而有些网有独特的拓扑需求。然而，当涉及到电力网络时，还有另一个层次的规则需要管理。
电力和地网通常有特定的线路宽度和层要求，这只是开始。电力和地面的限制因素远不止这些。在这里，我们将探讨网络管理功率路由看看为什么这对你的设计成功如此重要。我们还将研究一些管理这些网络的方法，这些方法将有助于使您的工作更轻松、更高效。
网络管理的重要性
PCB设计系统总是能够控制所创建的迹线的宽度以及这些迹线彼此之间的距离。不过，最初这些设置只是应用于设计中的所有网络对象的全局参数。正如您所猜测的，这使得电源和地网的布线变得困难，因为PCB布局设计人员在布线这些迹线时必须手动分配不同的宽度值。
然而，随着这些工具功能的增长，这些设置变得更加增强，不久之后，这些工具充满了数十个菜单命令，用于管理不同的网络参数。但这也带来了问题，因为布局设计师必须乏味地设置多个可以位于下拉菜单、弹出菜单甚至文本输入表单中的值。设计人员养成了复制这些文本文件的习惯，以节省自己每次重新创建网络规则的任务，在某些情况下，甚至会侵入数据库手动添加规则。
值得庆幸的是，使用今天的PCB设计CAD系统，输入和管理这些设计规则的工作变得更加容易。现在，设计人员可以很容易地使用单个网的规则，以便分配轨迹宽度、间距和其他设计参数。设计人员还可以选择按组管理这些规则网称为类以及在板子的某些区域或特定层上。除了基本的网络参数，设计者可以为高速设计规则添加专门的参数，也可以根据电路模拟或阻抗计算改变这些值。
电力网和地面网的建立方式与标准信号网相同，使用相同的网络管理工具，但它们的一些要求略有不同。
PCB上用于供电的元件的放置和布线。
电力路由网络管理的独特要求
电源和地面布线通常采用比电路板上信号网布线的标准宽度更宽的迹线宽度。正如上图所示，这些痕迹可能并不一定比黑板上的其他网宽很多，但增大尺寸可以在两个方面有所帮助:
虽然有些板子可能会将所有的功率和接地集中到一组“功率”网中，但许多设计师也会单独或分多个组处理它们。这些网络中的每一个都可能需要不同的参数，比如跟踪宽度和间距，单独设置它们可以帮助适应这些参数。在下面的图片中，你可以看到个人如何电源网都归类在“Power_Group”下。
管理电源网络的另一个独特方面是控制它们如何连接孔或组件垫到大面积的铜在平面上．虽然一些像通孔这样的连接可以直接连接到飞机上，但将组件焊接到其中的连接将需要一个热救济连接。这是为了防止铜平面作为散热器和抢劫连接所需的热量，以创建一个良好的焊点。热浮雕通常是带有多个辐条的衬垫，其宽度较薄，从孔或组件衬垫辐射到周围的铜平面。
接下来，我们将看看如何使用约束管理器有效地管理功率路由的网络。
Allegro PCB Designer中的约束管理器用于管理电源网络。
使用设计规则和约束管理器在一个位置管理您的网络
多年来，网络管理的一个问题是设计工具使用多个菜单系统来显示不同的设置对话框。根据需要设置的规则，操作人员可能会发现自己在许多不同的菜单和子菜单中跋涉，以便在设计中管理网。需要一种更好的方法，像Cadence这样的EDA供应商引入了电子表格风格作为回应约束管理器系统．
正如你在上图中看到的，Cadence Allegro的约束管理器允许PCB布局设计人员在一个地方与所有的设计网一起工作。这些网可以根据它们的电气、物理和间距限制进行过滤。在电子表格本身中，表单使用户能够管理单个网络或创建称为“网络类”的网络组以进行管理。设计人员可以添加各种参数，如轨迹宽度和间距，网到其他对象的间隙，以及高速设计约束和拓扑。您还可以看到，设计器可以控制布局的其他方面，比如在组装和制造规则集中指定组件间距和其他参数。约束管理器为用户提供了完全管理其设计所需的能力，从而对电源和地网的路由提供了更大的控制。
原理图编辑器中的相同约束管理器使设计与布局的同步变得容易。
从你的PCB设计系统中期望得到什么
虽然使用约束管理器可以使电源路由的网络管理更容易，但是您应该在设计工具中寻找其他一些东西，它们也可以提供帮助。首先是从原理图和布局两方面管理网络的能力。这使得PCB设计工程师能够在设计过程早期在布局之前指定电源和地网参数。如上图所示，约束管理器在示意图显示与前面显示的布局约束管理器图片相同的净值。通过为原理图中定义的电力网络类建立这些网络规则，它提供了更多的数据库基础，以便在布局电路板时有一个良好的坚实开端。
另一个对管理网络非常有用的功能是从外部来源引入设计规则的能力。通过节省设计规则，然后在以后将它们再次导入到新的设计中，您可以节省大量的时间和精力。当然，它们需要根据每个特定的设计进行调整，但你不需要每次新板子出现时都不断地重新发明轮子。另一种选择是使用一种数据库交换格式，例如IPC-2581。这允许您轻松地与PCB制造商沟通制造和组装文件，同时拉进他们推荐的板层堆叠信息和设计规则和约束。
有了完善的设计规则和约束管理系统，正如您在Cadence PCB设计工具中发现的那样，您将对电源和地面路由的网络管理有更多的控制。
有关设计中路由电源和接地的更多信息，请看这个电子书关于电力输送网络的工作。
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