स्विचिंग पॉवर सप्लायच्या डिझाइनमध्ये, चे भौतिक डिझाइन पीसीबी बोर्ड शेवटची लिंक आहे. डिझाईन पद्धत अयोग्य असल्यास, PCB खूप जास्त इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप करू शकते आणि वीज पुरवठा अस्थिर करू शकते. विश्लेषणाच्या प्रत्येक चरणात खालील मुद्द्यांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे:

योजनाबद्ध ते PCB पर्यंत डिझाइन प्रवाह

घटक पॅरामीटर्स स्थापित करणे-“इनपुट तत्त्व नेटलिस्ट-“डिझाइन पॅरामीटर सेटिंग्ज –” मॅन्युअल लेआउट-“मॅन्युअल वायरिंग-“सत्यापन डिझाइन –” पुनरावलोकन-“सीएएम आउटपुट.

घटक मांडणी

सरावाने हे सिद्ध केले आहे की जरी सर्किट योजनाबद्ध डिझाइन योग्य असले आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड योग्यरित्या डिझाइन केलेले नसले तरीही ते इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या विश्वासार्हतेवर विपरित परिणाम करते. उदाहरणार्थ, जर मुद्रित बोर्डच्या दोन पातळ समांतर रेषा एकमेकांच्या जवळ असतील, तर यामुळे सिग्नल वेव्हफॉर्मला विलंब होईल आणि ट्रान्समिशन लाइनच्या शेवटी परावर्तन आवाज येईल; वीज पुरवठा आणि ग्राउंड लाईनच्या अयोग्य विचारामुळे होणारा हस्तक्षेप उत्पादनास नुकसानास कारणीभूत ठरेल. कामगिरी कमी झाली आहे, म्हणून मुद्रित सर्किट बोर्ड डिझाइन करताना, योग्य पद्धतीचा अवलंब करण्याकडे लक्ष दिले पाहिजे. प्रत्येक स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये चार वर्तमान लूप असतात:

(1) पॉवर स्विच एसी सर्किट

(2) आउटपुट रेक्टिफायर एसी सर्किट

(3) इनपुट सिग्नल स्त्रोत वर्तमान लूप

(4) आउटपुट लोड चालू लूप इनपुट लूप

इनपुट कॅपेसिटर अंदाजे डीसी करंटद्वारे चार्ज केला जातो. फिल्टर कॅपेसिटर प्रामुख्याने ब्रॉडबँड ऊर्जा संचयन म्हणून कार्य करते; त्याचप्रमाणे, आउटपुट फिल्टर कॅपेसिटरचा वापर आउटपुट रेक्टिफायरमधून उच्च-फ्रिक्वेंसी ऊर्जा साठवण्यासाठी आणि आउटपुट लोड लूपची डीसी ऊर्जा काढून टाकण्यासाठी देखील केला जातो. म्हणून, इनपुट आणि आउटपुट फिल्टर कॅपेसिटरचे टर्मिनल्स खूप महत्वाचे आहेत. इनपुट आणि आउटपुट वर्तमान सर्किट्स अनुक्रमे फिल्टर कॅपेसिटरच्या टर्मिनल्समधून वीज पुरवठ्याशी जोडलेले असावेत; जर इनपुट/आउटपुट सर्किट आणि पॉवर स्विच/रेक्टिफायर सर्किट यांच्यातील 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-अ‍ॅम्प्लीट्यूड 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 50 एनएस आहे.

हे दोन लूप इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेपास सर्वात जास्त प्रवण आहेत, म्हणून हे AC लूप वीज पुरवठ्यातील इतर मुद्रित ओळींच्या आधी ठेवले पाहिजेत. प्रत्येक लूपचे तीन मुख्य घटक म्हणजे फिल्टर कॅपेसिटर, पॉवर स्विच किंवा रेक्टिफायर्स, इंडक्टर किंवा ट्रान्सफॉर्मर. त्यांना एकमेकांच्या शेजारी ठेवा आणि त्यांच्यामधील 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:

ट्रान्सफॉर्मर ठेवा

डिझाइन पॉवर स्विच वर्तमान लूप

डिझाइन आउटपुट रेक्टिफायर वर्तमान लूप

एसी पॉवर सर्किटशी जोडलेले कंट्रोल सर्किट

इनपुट वर्तमान स्रोत लूप आणि इनपुट फिल्टर डिझाइन करा. सर्किटच्या फंक्शनल युनिटनुसार आउटपुट लोड लूप आणि आउटपुट फिल्टर डिझाइन करा. सर्किटचे सर्व घटक मांडताना, खालील तत्त्वे पूर्ण करणे आवश्यक आहे:

(1) प्रथम, PC B चा आकार विचारात घ्या. जेव्हा PC B चा आकार खूप मोठा असेल तेव्हा मुद्रित रेषा लांब असतील, प्रतिबाधा वाढेल, आवाज विरोधी क्षमता कमी होईल आणि खर्च वाढेल; जर PC B चा आकार खूपच लहान असेल, तर उष्णता नष्ट होणे चांगले होणार नाही आणि लगतच्या रेषा सहजपणे विस्कळीत होतील. सर्किट बोर्डचा सर्वोत्तम आकार आयताकृती आहे, गुणोत्तर 3: 2 किंवा 4: 3 आहे आणि सर्किट बोर्डच्या काठावर असलेले घटक सामान्यतः सर्किट बोर्डच्या काठावरुन 2 मिमी पेक्षा कमी नसतात.

(2) उपकरण ठेवताना, नंतरच्या सोल्डरिंगचा विचार करा, जास्त दाट नाही.

(३) प्रत्येक फंक्शनल सर्किटचा मुख्य घटक केंद्र म्हणून घ्या आणि त्याच्या सभोवताली ठेवा. PC B वर घटक समान रीतीने, सुबकपणे आणि संक्षिप्तपणे व्यवस्थित केले पाहिजेत, घटकांमधील लीड्स आणि कनेक्शन कमी आणि लहान करा आणि डीकपलिंग कॅपेसिटर डिव्हाइसच्या VCC च्या शक्य तितक्या जवळ असावे.

(4) उच्च फ्रिक्वेन्सीवर कार्यरत सर्किट्ससाठी, घटकांमधील वितरित पॅरामीटर्स विचारात घेणे आवश्यक आहे. साधारणपणे, सर्किट शक्य तितक्या समांतर मध्ये व्यवस्थित केले पाहिजे. अशा प्रकारे, ते केवळ सुंदरच नाही तर स्थापित करणे आणि जोडणे सोपे आहे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणे देखील सोपे आहे.

(5) प्रत्येक फंक्शनल सर्किट युनिटची स्थिती सर्किटच्या प्रवाहानुसार व्यवस्थित करा, जेणेकरून लेआउट सिग्नल परिसंचरणासाठी सोयीस्कर असेल आणि सिग्नल शक्य तितक्या त्याच दिशेने ठेवला जाईल.

(6) लेआउटचे पहिले तत्व म्हणजे वायरिंगचा दर सुनिश्चित करणे, डिव्हाइस हलवताना फ्लाइंग लीड्सच्या कनेक्शनकडे लक्ष देणे आणि कनेक्ट केलेली उपकरणे एकत्र ठेवणे.

(7) स्विचिंग पॉवर सप्लायमधील रेडिएशन हस्तक्षेप दाबण्यासाठी लूप क्षेत्र शक्य तितके कमी करा.

पॅरामीटर सेटिंग्ज

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 किमान व्होल्टेज सहन करण्यायोग्य असणे आवश्यक आहे. जेव्हा वायरिंगची घनता कमी असते, तेव्हा सिग्नल लाईन्समधील अंतर योग्यरित्या वाढवता येते. उच्च आणि निम्न स्तरांमधील मोठे अंतर असलेल्या सिग्नल लाईन्ससाठी, अंतर शक्य तितके लहान असावे आणि अंतर वाढवले ​​पाहिजे. ट्रेस स्पेसिंग 8mil वर सेट करा.

पॅडच्या आतील छिद्राच्या काठापासून मुद्रित बोर्डच्या काठापर्यंतचे अंतर 1 मिमी पेक्षा जास्त असावे, जेणेकरून 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.

वायरिंग

स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल असतात. PC B वरील 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 (आणि हस्तक्षेप करणारे सिग्नल पुन्हा रेडिएट करतात). 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 ती प्रदर्शित केलेल्या इंडक्टन्स आणि प्रतिबाधाच्या प्रमाणात असते, तर 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 बोर्डच्या वर्तमानानुसार, 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 महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. हस्तक्षेप नियंत्रित करण्यासाठी ही एक महत्त्वाची पद्धत आहे.

म्हणून, लेआउटमध्ये ग्राउंडिंग वायरचे प्लेसमेंट काळजीपूर्वक विचारात घेतले पाहिजे. विविध ग्राउंडिंग मिक्स केल्याने अस्थिर वीज पुरवठा होईल.

ग्राउंड वायर डिझाइनमध्ये खालील मुद्द्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे:

1. एकल-बिंदू ग्राउंडिंग योग्यरित्या निवडा. सामान्यतः, फिल्टर कॅपेसिटरचे सामान्य टर्मिनल हे उच्च प्रवाहाच्या AC ग्राउंडला इतर ग्राउंडिंग पॉइंट जोडण्यासाठी एकमेव कनेक्शन बिंदू असावे. हे या पातळीच्या ग्राउंडिंग बिंदूशी जोडलेले असले पाहिजे, मुख्यतः सर्किटच्या प्रत्येक भागामध्ये जमिनीवर परत वाहणारा प्रवाह बदलला आहे हे लक्षात घेऊन. वास्तविक वाहत्या रेषेच्या प्रतिबाधामुळे सर्किटच्या प्रत्येक भागाच्या ग्राउंड पोटेंशिअलमध्ये बदल होईल आणि हस्तक्षेप सुरू होईल. या स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये, त्याच्या वायरिंगचा आणि डिव्हाइसेसमधील इंडक्टन्सचा थोडासा प्रभाव असतो आणि ग्राउंडिंग सर्किटद्वारे तयार होणारा प्रवाहित प्रवाह हस्तक्षेपावर जास्त प्रभाव टाकतो. ग्राउंड पिनशी कनेक्ट केलेले, आउटपुट रेक्टिफायर करंट लूपच्या अनेक घटकांच्या ग्राउंड वायर्स संबंधित फिल्टर कॅपेसिटरच्या ग्राउंड पिनशी देखील जोडल्या जातात, ज्यामुळे वीज पुरवठा अधिक स्थिरपणे कार्य करतो आणि स्वत: ला उत्तेजित करणे सोपे नसते. दोन डायोड किंवा लहान रेझिस्टर कनेक्ट करा, खरं तर, ते कॉपर फॉइलच्या तुलनेने केंद्रित तुकड्याशी जोडले जाऊ शकते.

2. ग्राउंडिंग वायर शक्य तितक्या जाड करा. जर ग्राउंडिंग वायर खूप पातळ असेल, तर ग्राउंड क्षमता विद्युत् प्रवाहाच्या बदलासह बदलेल, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे टायमिंग सिग्नल पातळी अस्थिर होईल आणि आवाज विरोधी कार्यप्रदर्शन खराब होईल. म्हणून, प्रत्येक मोठ्या वर्तमान ग्राउंडिंग टर्मिनलने मुद्रित तारा शक्य तितक्या लहान आणि रुंद केल्या आहेत याची खात्री करणे आवश्यक आहे आणि पॉवर आणि ग्राउंड वायरची रुंदी शक्य तितकी रुंद करा. वीज तारांपेक्षा जमिनीच्या तारा अधिक रुंद करणे चांगले. त्यांचा संबंध आहे: ग्राउंड वायर “पॉवर वायर” सिग्नल वायर. रुंदी 3 मिमी पेक्षा जास्त असली पाहिजे आणि तांब्याच्या थराचा मोठा भाग ग्राउंड वायर म्हणून देखील वापरला जाऊ शकतो आणि मुद्रित सर्किट बोर्डवरील न वापरलेली ठिकाणे जमिनीवर ग्राउंड वायर म्हणून जोडली जातात. ग्लोबल वायरिंग करताना, खालील तत्त्वे देखील पाळली पाहिजेत:

(1) वायरिंगची दिशा: सोल्डरिंग पृष्ठभागाच्या दृष्टीकोनातून, घटकांची मांडणी योजनाबद्ध आकृतीसह शक्य तितकी सुसंगत असावी. वायरिंगची दिशा सर्किट डायग्रामच्या वायरिंगच्या दिशेशी सुसंगत असणे चांगले आहे, कारण उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान सोल्डरिंग पृष्ठभागावर सामान्यतः विविध पॅरामीटर्स आवश्यक असतात. तपासणी, त्यामुळे उत्पादनातील तपासणी, डीबगिंग आणि दुरुस्तीसाठी हे सोयीस्कर आहे (टीप: सर्किट कार्यप्रदर्शन आणि संपूर्ण मशीन इंस्टॉलेशन आणि पॅनेल लेआउटच्या आवश्यकतांची पूर्तता करण्याच्या आधाराचा संदर्भ देते).

(2) वायरिंग आकृतीची रचना करताना, वायरिंग शक्य तितकी वाकलेली नसावी आणि छापील कमानीवरील रेषेची रुंदी अचानक बदलू नये. वायरचा कोपरा ≥90 अंश असावा आणि रेषा साध्या आणि स्पष्ट असाव्यात.

(3) मुद्रित सर्किटमध्ये क्रॉस सर्किट्सना परवानगी नाही. ओलांडू शकणार्‍या ओळींसाठी, समस्या सोडवण्यासाठी तुम्ही “ड्रिलिंग” आणि “विंडिंग” वापरू शकता. म्हणजेच, इतर रेझिस्टर, कॅपेसिटर आणि ट्रायोड पिनच्या खाली असलेल्या गॅपमधून विशिष्ट लीड “ड्रिल” करू द्या किंवा ओलांडू शकणार्‍या ठराविक लीडच्या शेवटी “वारा” जाऊ द्या. विशेष परिस्थितीत, सर्किट किती जटिल आहे, हे डिझाइन सुलभ करण्यासाठी देखील परवानगी आहे. क्रॉस सर्किट समस्या सोडवण्यासाठी ब्रिज करण्यासाठी वायर वापरा. एकल-बाजूच्या बोर्डमुळे, इन-लाइन घटक ते p पृष्ठभागावर स्थित आहेत आणि पृष्ठभाग-माऊंट डिव्हाइसेस तळाच्या पृष्ठभागावर स्थित आहेत. त्यामुळे, इन-लाइन उपकरणे लेआउट दरम्यान पृष्ठभाग-माऊंट उपकरणांसह आच्छादित होऊ शकतात, परंतु पॅडचे ओव्हरलॅपिंग टाळले पाहिजे.

3. इनपुट ग्राउंड आणि आउटपुट ग्राउंड हा स्विचिंग पॉवर सप्लाय कमी-व्होल्टेज डीसी-डीसी आहे. आउटपुट व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिकवर परत देण्यासाठी, दोन्ही बाजूंच्या सर्किट्समध्ये समान संदर्भ ग्राउंड असणे आवश्यक आहे, म्हणून दोन्ही बाजूंच्या ग्राउंड वायर्सवर तांबे ठेवल्यानंतर, ते एक समान ग्राउंड तयार करण्यासाठी एकत्र जोडलेले असणे आवश्यक आहे.

एक परीक्षा

वायरिंग डिझाइन पूर्ण झाल्यानंतर, वायरिंग डिझाइन डिझाइनरने सेट केलेल्या नियमांचे पालन करते की नाही हे काळजीपूर्वक तपासणे आवश्यक आहे आणि त्याच वेळी, स्थापित नियम मुद्रित बोर्ड उत्पादन प्रक्रियेच्या आवश्यकता पूर्ण करतात की नाही याची पुष्टी करणे आवश्यक आहे. . साधारणपणे, रेषा आणि रेषा, रेषा आणि घटक पॅड आणि रेषा तपासा. छिद्र, घटक पॅड आणि छिद्रांमधून, छिद्रांमधून आणि छिद्रांमधून अंतर वाजवी आहे का आणि ते उत्पादन आवश्यकता पूर्ण करतात की नाही. पॉवर लाईन आणि ग्राउंड लाईनची रुंदी योग्य आहे का आणि PCB मध्ये ग्राउंड लाईन रुंद करण्यासाठी जागा आहे का. टीप: काही त्रुटींकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, जेव्हा काही कनेक्टरच्या बाह्यरेखाचा एक भाग बोर्ड फ्रेमच्या बाहेर ठेवला जातो, तेव्हा अंतर तपासताना त्रुटी आढळतात; याव्यतिरिक्त, प्रत्येक वेळी वायरिंग आणि वायस सुधारित केल्यावर, तांबे पुन्हा लेपित करणे आवश्यक आहे.