site logo

స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై యొక్క PCB డిజైన్ ఎలా చేయాలి?

ఏదైనా స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా రూపకల్పనలో, భౌతిక రూపకల్పన పిసిబి బోర్డు అనేది చివరి లింక్. డిజైన్ పద్ధతి సరికాకపోతే, PCB చాలా ఎక్కువ విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని ప్రసరింపజేస్తుంది మరియు విద్యుత్ సరఫరా అస్థిరంగా పని చేస్తుంది. ప్రతి దశ విశ్లేషణలో ఈ క్రింది అంశాలకు శ్రద్ధ అవసరం.

ipcb

1. స్కీమాటిక్ నుండి PCBకి డిజైన్ ఫ్లో

కాంపోనెంట్ పారామితులను ఏర్పాటు చేయండి-“ఇన్‌పుట్ సూత్రం నెట్‌లిస్ట్ -” డిజైన్ పారామీటర్ సెట్టింగ్‌లు-“మాన్యువల్ లేఅవుట్-“మాన్యువల్ వైరింగ్ -” వెరిఫికేషన్ డిజైన్-“రివ్యూ -” CAM అవుట్‌పుట్.

2. పారామీటర్ సెట్టింగ్

ప్రక్కనే ఉన్న వైర్ల మధ్య దూరం తప్పనిసరిగా విద్యుత్ భద్రతా అవసరాలను తీర్చగలగాలి మరియు ఆపరేషన్ మరియు ఉత్పత్తిని సులభతరం చేయడానికి, దూరం వీలైనంత వెడల్పుగా ఉండాలి. కనిష్ట అంతరం తప్పనిసరిగా భరించడానికి కనీసం అనుకూలంగా ఉండాలి

వోల్టేజ్

వైరింగ్ సాంద్రత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, సిగ్నల్ లైన్ల అంతరాన్ని తగిన విధంగా పెంచవచ్చు. అధిక మరియు తక్కువ స్థాయిలతో సిగ్నల్ లైన్ల కోసం, అంతరం వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి మరియు అంతరాన్ని పెంచాలి. సాధారణంగా, వైరింగ్ అంతరం 8మిలియన్లకు సెట్ చేయబడింది. ప్యాడ్ యొక్క లోపలి రంధ్రం యొక్క అంచు మరియు ముద్రించిన బోర్డు అంచు మధ్య దూరం 1mm కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి, ఇది ప్రాసెసింగ్ సమయంలో ప్యాడ్ యొక్క లోపాలను నివారించవచ్చు. ప్యాడ్‌లకు కనెక్ట్ చేయబడిన జాడలు సన్నగా ఉన్నప్పుడు, ప్యాడ్‌లు మరియు ట్రేస్‌ల మధ్య కనెక్షన్ డ్రాప్ ఆకారంలో రూపొందించబడాలి. దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ప్యాడ్‌లు పీల్ చేయడం సులభం కాదు, కానీ జాడలు మరియు ప్యాడ్‌లు సులభంగా డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడవు.

3. కాంపోనెంట్ లేఅవుట్

ప్రాక్టీస్ కూడా నిరూపించింది

సర్క్యూట్

స్కీమాటిక్ డిజైన్ సరైనది మరియు ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ సరిగ్గా రూపొందించబడలేదు.

ఎలక్ట్రానిక్

పరికరాల విశ్వసనీయత ప్రతికూలంగా ప్రభావితమవుతుంది. ఉదాహరణకు, ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క రెండు సన్నని సమాంతర రేఖలు దగ్గరగా ఉన్నట్లయితే, సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ ఆలస్యం అవుతుంది మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ యొక్క టెర్మినల్ వద్ద ప్రతిబింబించే శబ్దం ఏర్పడుతుంది. పనితీరు పడిపోతుంది, కాబట్టి ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, మీరు సరైన పద్ధతిని అనుసరించడానికి శ్రద్ధ వహించాలి. ప్రతి స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరాకు నాలుగు ప్రవాహాలు ఉంటాయి

లూప్:

పవర్ స్విచ్ AC సర్క్యూట్

అవుట్‌పుట్ రెక్టిఫైయర్ AC సర్క్యూట్

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సోర్స్ కరెంట్ లూప్

అవుట్‌పుట్ లోడ్ కరెంట్ లూప్ ఇన్‌పుట్ లూప్

ఇన్‌పుట్‌కు సుమారుగా DC కరెంట్‌ను పాస్ చేయండి

భరించగల

ఛార్జింగ్ కోసం, ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ ప్రధానంగా బ్రాడ్‌బ్యాండ్ శక్తి నిల్వగా పనిచేస్తుంది; అదేవిధంగా, అవుట్‌పుట్ ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ అవుట్‌పుట్ రెక్టిఫైయర్ నుండి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి మరియు అదే సమయంలో అవుట్‌పుట్ లోడ్ లూప్ యొక్క DC శక్తిని తొలగించడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. అందువల్ల, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ల టెర్మినల్స్ చాలా ముఖ్యమైనవి. ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ కరెంట్ లూప్‌లు వరుసగా ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ యొక్క టెర్మినల్స్ నుండి విద్యుత్ సరఫరాకు మాత్రమే కనెక్ట్ చేయబడాలి; ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ లూప్ మరియు పవర్ స్విచ్/రెక్టిఫైయర్ లూప్ మధ్య కనెక్షన్ కెపాసిటర్‌కు కనెక్ట్ చేయబడకపోతే టెర్మినల్ నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడింది మరియు AC శక్తి ఇన్‌పుట్ లేదా అవుట్‌పుట్ ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ ద్వారా పర్యావరణంలోకి ప్రసరిస్తుంది.

పవర్ స్విచ్ యొక్క AC సర్క్యూట్ మరియు రెక్టిఫైయర్ యొక్క AC సర్క్యూట్ అధిక-వ్యాప్తి ట్రాపెజోయిడల్ ప్రవాహాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ప్రవాహాల యొక్క హార్మోనిక్ భాగాలు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. స్విచ్ యొక్క ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ కంటే ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా ఎక్కువ. గరిష్ట వ్యాప్తి నిరంతర ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ DC కరెంట్ యొక్క వ్యాప్తి కంటే 5 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. పరివర్తన సమయం సాధారణంగా 50ns. ఈ రెండు లూప్‌లు విద్యుదయస్కాంత జోక్యానికి ఎక్కువగా గురవుతాయి, కాబట్టి ఈ AC లూప్‌లను విద్యుత్ సరఫరాలో ఇతర ప్రింటెడ్ లైన్‌ల ముందు తప్పనిసరిగా వేయాలి. ప్రతి లూప్ యొక్క మూడు ప్రధాన భాగాలు ఫిల్టర్ కెపాసిటర్లు, పవర్ స్విచ్‌లు లేదా రెక్టిఫైయర్‌లు,

ఇండక్టెన్స్

ట్రాన్స్ఫార్మర్

ఒకదానికొకటి పక్కన ఉంచాలి, వాటి మధ్య ప్రస్తుత మార్గాన్ని వీలైనంత తక్కువగా చేయడానికి భాగాల స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయండి.

స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై లేఅవుట్‌ను ఏర్పాటు చేయడానికి ఉత్తమ మార్గం దాని విద్యుత్ రూపకల్పనకు సమానంగా ఉంటుంది. ఉత్తమ డిజైన్ ప్రక్రియ క్రింది విధంగా ఉంది:

1. ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉంచండి

2. పవర్ స్విచ్ కరెంట్ లూప్‌ని డిజైన్ చేయండి

3. అవుట్‌పుట్ రెక్టిఫైయర్ కరెంట్ లూప్‌ని డిజైన్ చేయండి

4. AC పవర్ సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన కంట్రోల్ సర్క్యూట్

డిజైన్ ఇన్‌పుట్ కరెంట్ సోర్స్ లూప్ మరియు ఇన్‌పుట్

వడపోత

సర్క్యూట్ యొక్క ఫంక్షనల్ యూనిట్ ప్రకారం అవుట్‌పుట్ లోడ్ లూప్ మరియు అవుట్‌పుట్ ఫిల్టర్‌ను రూపొందించేటప్పుడు, సర్క్యూట్ యొక్క అన్ని భాగాలను వేసేటప్పుడు, ఈ క్రింది సూత్రాలను పాటించాలి:

పరిగణించవలసిన మొదటి విషయం PCB పరిమాణం. PCB పరిమాణం చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, ప్రింటెడ్ లైన్లు పొడవుగా ఉంటాయి, ఇంపెడెన్స్ పెరుగుతుంది, యాంటీ-నాయిస్ సామర్థ్యం తగ్గుతుంది మరియు ఖర్చు పెరుగుతుంది; PCB పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటే, వేడి వెదజల్లడం మంచిది కాదు మరియు ప్రక్కనే ఉన్న పంక్తులు సులభంగా చెదిరిపోతాయి. సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ఉత్తమ ఆకారం దీర్ఘచతురస్రాకారంగా ఉంటుంది, 3:2 లేదా 4:3 కారక నిష్పత్తితో ఉంటుంది. సర్క్యూట్ బోర్డ్ అంచున ఉన్న భాగాలు సాధారణంగా సర్క్యూట్ బోర్డ్ అంచు నుండి 2 మిమీ కంటే తక్కువ దూరంలో ఉండవు. భాగాలను ఉంచేటప్పుడు, భవిష్యత్ టంకంను పరిగణించండి, చాలా దట్టమైనది కాదు, ప్రతి ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రధాన భాగాన్ని కేంద్రంగా తీసుకొని దాని చుట్టూ వేయండి. భాగాలు సమానంగా, చక్కగా మరియు కాంపాక్ట్‌గా PCBలో అమర్చబడి ఉండాలి, భాగాల మధ్య లీడ్స్ మరియు కనెక్షన్‌లను కనిష్టీకరించాలి మరియు తగ్గించాలి మరియు డికప్లింగ్ కెపాసిటర్ పరికరం యొక్క VCCకి వీలైనంత దగ్గరగా ఉండాలి. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేసే సర్క్యూట్లు భాగాలను పరిగణించాలి. పంపిణీ పారామితులు. సాధారణంగా, సర్క్యూట్ వీలైనంత సమాంతరంగా అమర్చాలి. ఈ విధంగా, ఇది అందమైనది మాత్రమే కాదు, ఇన్స్టాల్ చేయడం మరియు టంకము చేయడం సులభం, మరియు సామూహిక ఉత్పత్తి చేయడం సులభం. సర్క్యూట్ ప్రవాహం ప్రకారం ప్రతి ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ యూనిట్ యొక్క స్థానాన్ని అమర్చండి, తద్వారా సిగ్నల్ ప్రవాహానికి లేఅవుట్ సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది మరియు సిగ్నల్ సాధ్యమైనంత స్థిరంగా ఉంటుంది. లేఅవుట్ యొక్క మొదటి సూత్రం వైరింగ్ యొక్క వైరింగ్ను నిర్ధారించడం. పరికరాన్ని కదిలేటప్పుడు ఫ్లయింగ్ లీడ్స్ యొక్క కనెక్షన్‌కు శ్రద్ధ వహించండి మరియు స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై యొక్క రేడియేషన్ జోక్యాన్ని అణిచివేసేందుకు వీలైనంత వరకు లూప్ ప్రాంతాన్ని తగ్గించడానికి కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాలను ఉంచండి.

4. వైరింగ్

స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సంకేతాలను కలిగి ఉంటుంది. PCBలో ఏదైనా ప్రింటెడ్ లైన్ యాంటెన్నాగా పని చేస్తుంది. ప్రింటెడ్ లైన్ యొక్క పొడవు మరియు వెడల్పు దాని ఇంపెడెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది, తద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనను ప్రభావితం చేస్తుంది. DC సిగ్నల్‌లను పాస్ చేసే ప్రింటెడ్ లైన్‌లు కూడా ప్రక్కనే ఉన్న ప్రింటెడ్ లైన్‌ల నుండి రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌లకు జంటగా ఉంటాయి మరియు సర్క్యూట్ సమస్యలకు కారణమవుతాయి (మళ్లీ జోక్య సంకేతాలను ప్రసరించడం కూడా). అందువల్ల, AC కరెంట్‌ను పాస్ చేసే అన్ని ప్రింటెడ్ లైన్‌లను వీలైనంత తక్కువగా మరియు వెడల్పుగా ఉండేలా రూపొందించాలి, అంటే ప్రింటెడ్ లైన్‌లు మరియు ఇతర పవర్ లైన్‌లకు కనెక్ట్ చేయబడిన అన్ని భాగాలను చాలా దగ్గరగా ఉంచాలి.

ప్రింటెడ్ లైన్ యొక్క పొడవు దాని ఇండక్టెన్స్ మరియు ఇంపెడెన్స్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు వెడల్పు ప్రింటెడ్ లైన్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ మరియు ఇంపెడెన్స్‌కి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. పొడవు ప్రింటెడ్ లైన్ ప్రతిస్పందన యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. పొడవు ఎక్కువ, ప్రింటెడ్ లైన్ విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను పంపగల మరియు స్వీకరించగల ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అది మరింత రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తిని ప్రసరింపజేస్తుంది. ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణం ప్రకారం, లూప్ నిరోధకతను తగ్గించడానికి పవర్ లైన్ యొక్క వెడల్పును పెంచడానికి ప్రయత్నించండి. అదే సమయంలో, విద్యుత్ లైన్ మరియు గ్రౌండ్ లైన్ యొక్క దిశను కరెంట్ యొక్క దిశకు అనుగుణంగా చేయండి, ఇది శబ్ద నిరోధక సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. గ్రౌండింగ్ అనేది స్విచ్చింగ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క నాలుగు ప్రస్తుత లూప్‌ల దిగువ శాఖ. ఇది సర్క్యూట్ కోసం ఒక సాధారణ రిఫరెన్స్ పాయింట్‌గా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు జోక్యాన్ని నియంత్రించడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన పద్ధతి. అందువల్ల, గ్రౌండింగ్ వైర్ యొక్క ప్లేస్మెంట్ను లేఅవుట్లో జాగ్రత్తగా పరిగణించాలి. వివిధ గ్రౌండింగ్‌లను కలపడం అస్థిర విద్యుత్ సరఫరా ఆపరేషన్‌కు కారణమవుతుంది.