実際はツールで消費電流量を予測できるが、なかなかその電流値の誤差がどの程度なのかわからない事が多いと聞きます。その為に実際必要かどうかわからない出力電力の大きなPOLコンバータを用意する事が多いようです。電力が大きめのコンバータは異常時に流せてしまう電流量も大きくなってしまうので、基板設計時に安全面での配慮の為に配線の制限が厳しくなってしまうケースもあるようです。
課題：FPGAコアの消費電流見積もりができない
- FPGAの設計ツールを用いても、実際の消費電流との間に誤差がある。
- 試作品と量産品で、FPGAの消費電流が異なる。
- FPGAの回路設計変更により、消費電流が変わった。
電流容量が不足すると、どうなるか？
POLの出力電流がFPGAの要求電流に足りない場合には、様々な不具合が発生します。
解決策：電流容量の大きめのPOLコンバータを採用する
FPGAの設計ツールで試算した値以上供給できるPOLコンバータにて基板設計を行う。
ギリギリの容量のPOLコンバータを選定しておけば価格面やサイズ面で有利ですが、足りなかった場合調整時に電源ラインの安定度が悪くなり無駄に作業工数がかかるだけでなく、再試作などのリスクがあります。十分なマージンのあるPOLコンバータを選定して頂く事でリスクが下げられると考えます。
量産時のコストも考えて、試算した電流値で丁度よいコンバータと十分なマージンのあるコンバータの両方のパターンを基板上に作っておく方法も考えられます。マージンのあるコンバータで試作・調整しておいて、電流値に余裕があり過ぎる時はコンバータを小さい物に置き換えます。
ただし、この時注意したいのが、コンバータを交換した後再評価が必要な点です。置き換えを考慮していないコンバータ同士をどちらも載せられるようなパターンとした場合、小型のコンバータの配線の方に無理が生じる恐れがあります。無理があった場合、小型品に置き換えた時に異常発振やノイズの増加などの問題が発生する恐れがあります。また、コンバータ同士の応答性の違いがある為、電源ラインのディップの特性が変わる可能性があります。