site logo

स्विचिंग पॉवर सप्लायचे पीसीबी डिझाइन कसे करावे?

कोणत्याही स्विचिंग पॉवर सप्लाय डिझाईन मध्ये, ची भौतिक रचना पीसीबी बोर्ड शेवटची लिंक आहे. डिझाईन पद्धत अयोग्य असल्यास, PCB खूप जास्त इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप करू शकते आणि वीज पुरवठा अस्थिर करू शकते. प्रत्येक टप्प्यावर विश्लेषण करताना खालील बाबींवर लक्ष देणे आवश्यक आहे.

ipcb

1. योजनाबद्ध ते PCB पर्यंत डिझाइन प्रवाह

घटक पॅरामीटर्स-“इनपुट तत्त्व नेटलिस्ट -” डिझाइन पॅरामीटर सेटिंग्ज-“मॅन्युअल लेआउट-“मॅन्युअल वायरिंग -” पडताळणी डिझाइन-“पुनरावलोकन -” CAM आउटपुट स्थापित करा.

2. पॅरामीटर सेटिंग

लगतच्या तारांमधील अंतर विद्युत सुरक्षा आवश्यकता पूर्ण करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे आणि ऑपरेशन आणि उत्पादन सुलभ करण्यासाठी, अंतर शक्य तितके विस्तृत असावे. किमान अंतर सहन करण्यासाठी किमान योग्य असणे आवश्यक आहे

विद्युतदाब

जेव्हा वायरिंगची घनता कमी असते, तेव्हा सिग्नल लाईन्समधील अंतर योग्यरित्या वाढवता येते. उच्च आणि निम्न पातळी असलेल्या सिग्नल लाईन्ससाठी, अंतर शक्य तितके लहान असावे आणि अंतर वाढवले ​​पाहिजे. साधारणपणे, वायरिंगमधील अंतर 8mil वर सेट केले जाते. पॅडच्या आतील छिद्राच्या काठाच्या आणि मुद्रित बोर्डच्या काठाच्या दरम्यानचे अंतर 1 मिमी पेक्षा जास्त असावे, ज्यामुळे प्रक्रियेदरम्यान पॅडचे दोष टाळता येतील. जेव्हा पॅडशी जोडलेले ट्रेस पातळ असतात, तेव्हा पॅड आणि ट्रेसमधील कनेक्शन ड्रॉप आकारात डिझाइन केले पाहिजे. याचा फायदा असा आहे की पॅड सोलणे सोपे नाही, परंतु ट्रेस आणि पॅड सहजपणे डिस्कनेक्ट होत नाहीत.

3. घटक लेआउट

सरावानेही ते सिद्ध केले आहे

सर्किट

योजनाबद्ध डिझाइन योग्य आहे, आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड योग्यरित्या डिझाइन केलेले नाही.

इलेक्ट्रॉनिक

उपकरणांच्या विश्वासार्हतेवर विपरित परिणाम होतो. उदाहरणार्थ, मुद्रित बोर्डच्या दोन पातळ समांतर रेषा एकमेकांच्या जवळ असल्यास, सिग्नल वेव्हफॉर्मला विलंब होईल आणि ट्रान्समिशन लाइनच्या टर्मिनलवर परावर्तित आवाज तयार होईल. कार्यप्रदर्शन कमी होते, म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्ड डिझाइन करताना, आपण योग्य पद्धतीचा अवलंब करण्याकडे लक्ष दिले पाहिजे. प्रत्येक स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये चार प्रवाह असतात

पळवाट:

पॉवर स्विच एसी सर्किट

आउटपुट रेक्टिफायर एसी सर्किट

इनपुट सिग्नल सोर्स करंट लूप

आउटपुट लोड वर्तमान लूप इनपुट लूप

इनपुटवर अंदाजे डीसी करंट पास करा

capacitance

चार्जिंगसाठी, फिल्टर कॅपेसिटर प्रामुख्याने ब्रॉडबँड ऊर्जा संचयन म्हणून कार्य करते; त्याचप्रमाणे, आउटपुट फिल्टर कॅपेसिटरचा वापर आउटपुट रेक्टिफायरमधून उच्च-फ्रिक्वेंसी ऊर्जा संचयित करण्यासाठी आणि त्याच वेळी आउटपुट लोड लूपची डीसी ऊर्जा काढून टाकण्यासाठी केला जातो. म्हणून, इनपुट आणि आउटपुट फिल्टर कॅपेसिटरचे टर्मिनल्स खूप महत्वाचे आहेत. इनपुट आणि आउटपुट चालू लूप अनुक्रमे फिल्टर कॅपेसिटरच्या टर्मिनल्समधून वीज पुरवठ्याशी जोडलेले असावेत; जर इनपुट/आउटपुट लूप आणि पॉवर स्विच/रेक्टिफायर लूपमधील कनेक्शन कॅपेसिटरशी कनेक्ट केले जाऊ शकत नसेल तर टर्मिनल थेट कनेक्ट केले जाईल आणि AC ऊर्जा इनपुट किंवा आउटपुट फिल्टर कॅपेसिटरद्वारे वातावरणात विकिरण केली जाईल.

पॉवर स्विचचे एसी सर्किट आणि रेक्टिफायरच्या एसी सर्किटमध्ये उच्च-अ‍ॅम्प्लिट्यूड ट्रॅपेझॉइडल प्रवाह असतात. या प्रवाहांचे हार्मोनिक घटक खूप जास्त आहेत. वारंवारता स्विचच्या मूलभूत वारंवारतेपेक्षा खूप जास्त आहे. शिखर मोठेपणा सतत इनपुट/आउटपुट डीसी करंटच्या मोठेपणाच्या 5 पट जास्त असू शकतो. संक्रमण वेळ साधारणतः 50ns आहे. हे दोन लूप इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेपास सर्वात जास्त प्रवण असतात, म्हणून हे AC लूप वीज पुरवठ्यातील इतर मुद्रित रेषांच्या आधी ठेवले पाहिजेत. प्रत्येक लूपचे तीन मुख्य घटक म्हणजे फिल्टर कॅपेसिटर, पॉवर स्विच किंवा रेक्टिफायर्स,

प्रेरणा

ट्रान्सफॉर्मर

एकमेकांच्या शेजारी ठेवल्या पाहिजेत, त्यांच्या दरम्यानचा वर्तमान मार्ग शक्य तितक्या लहान करण्यासाठी घटकांची स्थिती समायोजित करा.

स्विचिंग पॉवर सप्लाय लेआउट स्थापित करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग त्याच्या इलेक्ट्रिकल डिझाइनप्रमाणेच आहे. सर्वोत्तम डिझाइन प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

1. ट्रान्सफॉर्मर ठेवा

2. पॉवर स्विच करंट लूप डिझाइन करा

3. आउटपुट रेक्टिफायर करंट लूप डिझाइन करा

4. एसी पॉवर सर्किटशी जोडलेले कंट्रोल सर्किट

इनपुट वर्तमान स्त्रोत लूप आणि इनपुट डिझाइन करा

फिल्टर

सर्किटच्या फंक्शनल युनिटनुसार आउटपुट लोड लूप आणि आउटपुट फिल्टर डिझाइन करताना, सर्किटचे सर्व घटक मांडताना, खालील तत्त्वे पूर्ण करणे आवश्यक आहे:

विचारात घेण्याची पहिली गोष्ट म्हणजे पीसीबीचा आकार. जेव्हा PCB आकार खूप मोठा असेल, तेव्हा मुद्रित रेषा लांब असतील, प्रतिबाधा वाढेल, आवाज विरोधी क्षमता कमी होईल आणि खर्च वाढेल; जर पीसीबीचा आकार खूपच लहान असेल तर, उष्णता नष्ट करणे चांगले होणार नाही आणि लगतच्या रेषा सहजपणे विस्कळीत होतील. 3:2 किंवा 4:3 च्या गुणोत्तरासह सर्किट बोर्डचा सर्वोत्तम आकार आयताकृती आहे. सर्किट बोर्डच्या काठावर असलेले घटक सामान्यतः सर्किट बोर्डच्या काठावरुन 2 मिमी पेक्षा कमी अंतरावर नसतात. घटक ठेवताना, भविष्यातील सोल्डरिंगचा विचार करा, जास्त दाट नाही प्रत्येक फंक्शनल सर्किटचा मुख्य घटक केंद्र म्हणून घ्या आणि त्याच्या सभोवती ठेवा. पीसीबीवर घटक समान, सुबकपणे आणि कॉम्पॅक्टपणे व्यवस्थित केले पाहिजेत, घटकांमधील लीड्स आणि कनेक्शन कमी आणि लहान करा आणि डीकपलिंग कॅपेसिटर डिव्हाइसच्या VCC च्या शक्य तितक्या जवळ असावे. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर काम करणार्या सर्किट्सने घटकांचा विचार केला पाहिजे. वितरण पॅरामीटर्स. साधारणपणे, सर्किट शक्य तितक्या समांतर मध्ये व्यवस्थित केले पाहिजे. अशा प्रकारे, ते केवळ सुंदरच नाही तर स्थापित करणे आणि सोल्डर करणे देखील सोपे आहे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणे देखील सोपे आहे. सर्किट फ्लोनुसार प्रत्येक फंक्शनल सर्किट युनिटची स्थिती व्यवस्थित करा, जेणेकरून लेआउट सिग्नल प्रवाहासाठी सोयीस्कर असेल आणि सिग्नल शक्य तितक्या सुसंगत असेल. लेआउटचा पहिला सिद्धांत म्हणजे वायरिंगच्या वायरिंगची खात्री करणे. डिव्हाइस हलवताना फ्लाइंग लीड्सच्या कनेक्शनकडे लक्ष द्या आणि स्विचिंग पॉवर सप्लायमधील रेडिएशन हस्तक्षेप दाबण्यासाठी लूप क्षेत्र शक्य तितके कमी करण्यासाठी कनेक्ट केलेले डिव्हाइस एकत्र ठेवा.

4. वायरिंग

स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल असतात. पीसीबीवरील कोणतीही मुद्रित ओळ अँटेना म्हणून कार्य करू शकते. मुद्रित रेषेची लांबी आणि रुंदी त्याच्या प्रतिबाधा आणि इंडक्टन्सवर परिणाम करेल, ज्यामुळे वारंवारता प्रतिसाद प्रभावित होईल. DC सिग्नल पास करणार्‍या मुद्रित रेषाही लगतच्या मुद्रित रेषांमधून रेडिओ फ्रिक्वेंसी सिग्नलला जोडू शकतात आणि सर्किट समस्या निर्माण करू शकतात (अगदी रेडिएटिंग इंटरफेरन्सी सिग्नल देखील). म्हणून, AC करंट पास करणार्‍या सर्व मुद्रित रेषा शक्य तितक्या लहान आणि रुंद असाव्यात, याचा अर्थ मुद्रित रेषा आणि इतर पॉवर लाईन्सशी जोडलेले सर्व घटक अगदी जवळ असले पाहिजेत.

मुद्रित रेषेची लांबी त्याच्या इंडक्टन्स आणि प्रतिबाधाच्या प्रमाणात असते आणि रुंदी मुद्रित रेषेच्या इंडक्टन्स आणि प्रतिबाधाच्या व्यस्त प्रमाणात असते. लांबी छापील ओळीच्या प्रतिसादाची तरंगलांबी दर्शवते. लांबी जितकी जास्त असेल तितकी कमी वारंवारता मुद्रित रेषा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी पाठवू आणि प्राप्त करू शकते आणि ती अधिक रेडिओ फ्रिक्वेन्सी ऊर्जा विकिरण करू शकते. मुद्रित सर्किट बोर्ड करंटच्या आकारानुसार, लूपचा प्रतिकार कमी करण्यासाठी पॉवर लाइनची रुंदी वाढवण्याचा प्रयत्न करा. त्याच वेळी, पॉवर लाइन आणि ग्राउंड लाइनची दिशा विद्युत् प्रवाहाच्या दिशेशी सुसंगत करा, ज्यामुळे आवाज विरोधी क्षमता वाढण्यास मदत होते. ग्राउंडिंग ही स्विचिंग पॉवर सप्लायच्या चार वर्तमान लूपची तळाशी शाखा आहे. हे सर्किटसाठी सामान्य संदर्भ बिंदू म्हणून महत्त्वाची भूमिका बजावते आणि हस्तक्षेप नियंत्रित करण्यासाठी ही एक महत्त्वाची पद्धत आहे. म्हणून, लेआउटमध्ये ग्राउंडिंग वायरचे प्लेसमेंट काळजीपूर्वक विचारात घेतले पाहिजे. विविध ग्राउंडिंग मिक्स केल्याने अस्थिर वीज पुरवठा ऑपरेशन होईल.