Sigrity PowerDC

Sigrity PowerDC bietet eine umfassende Gleichstrom-Analyse von Schaltungen im Bereich von Niederspannungen und hohen Strömen. Eine integrierte thermische Analyse, die das thermische Verhalten in und auf der Leiterplatte ermittelt, wird zur elektrischen Co-Simulation herangezogen. Nachdem Sie Ihre Stromquellen und Stromsenken definiert haben, können Sie aus der IR-Drop-Analyse die exakten Spannungswerte auf Ihren elektrischen Leitern sehen. Weiterhin liefert Ihnen die Simulation eine detaillierte Stromverteilung in den Kupferstrukturen auf der Leiterplatte. Diese Stromverteilung bildet zusammen mit den Verlustleistungen der Bauteile die Basis der thermischen Simulation. Eine Auswertung von Wärmefluss und Wärmestrahlung (ohne Konvektion) findet sowohl grafisch als auch numerisch statt. Sie erkennen so Hotspots für Temperaturen und Stromdichten und können die Zuverlässigkeit Ihrer Stromversorgung steigern.

Sigrity PowerDC
Sigrity PowerDC


PowerDC bietet einen stark automatisierten Workflow mit Checklisten, der es auch Anwendern ohne Studium der Thermodynamik ermöglicht schnell brauchbare Ergebnisse zu erhalten und daraus Designregeln für Hochstromanwendungen abzuleiten.

 

Sigrity PowerDC Adaptive Meshing 
Thermische Simulation

 

Adaptive Meshing

Für die 3D Simulation muss der Field-Solver ein 3D-Gitter (Mesh / Grid) mit Punkten anlegen, an denen simuliert wird. Viele 3D-Solver nutzen ein gleichmäßiges System, durch ein feineres Raster steigt die Simulationsqualität, jedoch steigt auch die Simulationszeit exponentiell an. Mit adaptive meshing und einer Multi-Grid Methode erkennt der Solver sensible Gebiete selbstständig und verfeinert in diesem Bereich das Gitter. Dies macht die Simulation schneller und genauer als viele andere Lösungen.

 

 

 

Multi-Board Thermische Simulation
Multi-Board Thermische Simulation

 

Multi-Board

In Allegro Sigrity PowerDC ist es möglich, mehrere Board- oder IC-Package-Daten in einer elektrisch-thermischen Co-Simulation zu verwenden. Mit diesem einfach zu bedienenden und effizienten Flow kann auch die thermische Wechselwirkung von z.B. eingesteckten DIM-Modulen analysiert werden.

 



Elektrisch-thermische Co-Simulation

Der integrierte Simulations-Flow in Sigrity Power DC erlaubt eine elektrisch-thermische Co-Simulation, bei der die elektrisch bedingte Eigenerwärmung (self heating) berücksichtigt wird. Wenn auf einer Leiterplatte hohe Ströme fließen, kommt es zu einer Erwärmung. In Power DC wird mit einer Simulation die Stromdichte ermittelt und als Eingangswert für die Wärmeübertragungsanalyse verwendet. Die Leiterplatten (Joule Heating) und Bauteilerwärmung ändert die Temperaturverteilung auf der bestückten Leiterplatte.
Sigrity PowerDC Co-Simulation
Elektrisch-thermische Co-Simulation


Bei höheren Temperaturen steigt der elektrische Widerstand und die Verlustleistung (leakage power dissipation) der Schaltung. Diese geänderten Werte speisen wiederum die erneute Simulation der Stromdichte. In der Co-Simulation wird dieser Kreislauf von sich ändernden Werten und Simulationen solange durchlaufen, bis sich ein stabiler aussagekräftiger Wert im "eingeschwungenen Zustand" einstellt.

Stromdichte und Stromrichtung
Stromdichte und Stromrichtung

 

Features

  • Pinpoints IR drop and voltage distribution issues
  • Automatically identifies preferred voltage regulator module (VRM) sense line locations
  • Locates current hotspots that can lead to reliability problems
  • Identifies difficult-to-locate highly resistive routing neck-downs and finds the one via among thousands that will fail under stress
  • Co-simulates electrical and thermal performance to identify interrelated voltage and temperature impacts
  • Determines if it is possible to reduce plane layers without adding DC or thermal reliability risk
  • Assesses multi-structure PCB and package designs along with chip-level information
  • Considers what-if improvement options with a unique block-diagram results view, a range of visualization options, and interactive geometry editing

Benefits

  • Easy-to-deploy workflow that is ideal for occasional users and experts alike
  • The industry’s only electrical/thermal co-simulation environment to enable rapid assessment of the thresholds for both with unparalleled accuracy
  • Fastest available DC and thermal runtimes, even for large designs that include both package and PCB data
  • Comprehensive, easy-to-confirm DC and thermal design-rule validation
  • Patented automation to pinpoint the best remote sense line location, providing results 10-20% better than alternative reasonable locations
  • Highly accurate, even for complex designs with multiple voltage domains and complex plane structures
  • Comprehensive support for multi-structure designs including stacked die, multiple boards, and all popular package types
  • Optimized for flows with Cadence® SiP Layout, Allegro® Package Designer, and Allegro PCB Designer
  • Readily used in Mentor, Zuken, and Altium flows, accepting a mix of CAD databases where needed for multi-structure design support

 

Übersicht über die Allegro Sigrity Produkte:

Allegro Sigrity

 
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