લેઆઉટ અને PCB 2 વચ્ચેનો મૂળભૂત સંબંધ

સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયની સ્વિચિંગ લાક્ષણિકતાઓને લીધે, સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયને મહાન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા હસ્તક્ષેપ પેદા કરવા માટેનું કારણ બનાવવું સરળ છે. પાવર સપ્લાય એન્જિનિયર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કમ્પેટિબિલિટી એન્જિનિયર અથવા PCB લેઆઉટ એન્જિનિયર તરીકે, તમારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા સમસ્યાઓના કારણોને સમજવું જોઈએ અને તેના ઉકેલના પગલાં લેવા જોઈએ, ખાસ કરીને લેઆઉટ એન્જિનિયરોને ગંદા સ્થળોના વિસ્તરણને કેવી રીતે ટાળવું તે જાણવાની જરૂર છે. આ લેખ મુખ્યત્વે પાવર સપ્લાય પીસીબી ડિઝાઇનના મુખ્ય મુદ્દાઓ રજૂ કરે છે.

 

15. દખલગીરી ઘટાડવા માટે સંવેદનશીલ (સંવેદનશીલ) સિગ્નલ લૂપ વિસ્તાર અને વાયરિંગની લંબાઈ ઘટાડવી.

16. નાના સિગ્નલ ટ્રેસ મોટા dv/dt સિગ્નલ લાઇન્સ (જેમ કે સ્વીચ ટ્યુબના C પોલ અથવા D પોલ, બફર (સ્નબર) અને ક્લેમ્પ નેટવર્ક) થી કપલિંગ ઘટાડવા અને જમીન (અથવા પાવર સપ્લાય, ટૂંકમાં) સંભવિત સિગ્નલ) કપ્લિંગને વધુ ઘટાડવા માટે, અને જમીન ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે સારા સંપર્કમાં હોવી જોઈએ. તે જ સમયે, ઇન્ડક્ટિવ ક્રોસસ્ટૉકને રોકવા માટે નાના સિગ્નલ ટ્રેસ મોટા di/dt સિગ્નલ લાઇનથી શક્ય તેટલા દૂર હોવા જોઈએ. જ્યારે નાના સિગ્નલ ટ્રેસ થાય ત્યારે મોટા dv/dt સિગ્નલ હેઠળ ન જવું વધુ સારું છે. જો નાના સિગ્નલ ટ્રેસનો પાછળનો ભાગ ગ્રાઉન્ડ કરી શકાય (એક જ ગ્રાઉન્ડ), તો તેની સાથે જોડાયેલા અવાજ સિગ્નલને પણ ઘટાડી શકાય છે.

17. આ મોટા dv/dt અને di/dt સિગ્નલ ટ્રેસ (સ્વિચિંગ ડિવાઇસના C/D ધ્રુવો અને સ્વીચ ટ્યુબ રેડિએટર સહિત) ની આસપાસ અને પાછળની બાજુએ જમીન મૂકવી વધુ સારું છે અને ઉપર અને નીચેનો ઉપયોગ કરો. વાયા હોલ કનેક્શન દ્વારા જમીનના સ્તરો, અને આ જમીનને સામાન્ય ગ્રાઉન્ડ પોઈન્ટ (સામાન્ય રીતે સ્વીચ ટ્યુબના E/S ધ્રુવ અથવા સેમ્પલિંગ રેઝિસ્ટર) સાથે નીચા અવબાધ ટ્રેસ સાથે જોડો. આ રેડિયેટેડ EMI ઘટાડી શકે છે. એ નોંધવું જોઈએ કે નાનું સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ આ શિલ્ડિંગ ગ્રાઉન્ડ સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ નહીં, અન્યથા તે વધુ દખલ કરશે. મોટા ડીવી/ડીટી ટ્રેસ સામાન્ય રીતે મ્યુચ્યુઅલ કેપેસીટન્સ દ્વારા રેડિયેટર અને નજીકની જમીનમાં દખલ કરે છે. સ્વીચ ટ્યુબ રેડિએટરને શિલ્ડિંગ ગ્રાઉન્ડ સાથે જોડવાનું શ્રેષ્ઠ છે. સરફેસ-માઉન્ટ સ્વિચિંગ ઉપકરણોનો ઉપયોગ મ્યુચ્યુઅલ કેપેસિટેન્સને પણ ઘટાડશે, જેનાથી કપલિંગમાં ઘટાડો થશે.

18. દખલગીરીની સંભાવના ધરાવતા નિશાનો માટે વાયાનો ઉપયોગ ન કરવો શ્રેષ્ઠ છે, કારણ કે તે તમામ સ્તરોમાં દખલ કરશે જેમાંથી વાયા પસાર થાય છે.

19. શિલ્ડિંગ રેડિયેટેડ EMI ઘટાડી શકે છે, પરંતુ ગ્રાઉન્ડ પરની ક્ષમતામાં વધારો થવાને કારણે, સંચાલિત EMI (કોમન મોડ, અથવા એક્સ્ટ્રિન્સિક ડિફરન્સિયલ મોડ) વધશે, પરંતુ જ્યાં સુધી શિલ્ડિંગ લેયર યોગ્ય રીતે ગ્રાઉન્ડેડ હશે ત્યાં સુધી તે વધારે વધશે નહીં. તે વાસ્તવિક ડિઝાઇનમાં ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

20. સામાન્ય અવબાધના દખલને રોકવા માટે, એક બિંદુથી એક બિંદુ ગ્રાઉન્ડિંગ અને પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ કરો.

21. સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાયમાં સામાન્ય રીતે ત્રણ આધાર હોય છે: ઇનપુટ પાવર હાઇ કરંટ ગ્રાઉન્ડ, આઉટપુટ પાવર હાઇ કરંટ ગ્રાઉન્ડ અને નાના સિગ્નલ કંટ્રોલ ગ્રાઉન્ડ. ગ્રાઉન્ડ કનેક્શન પદ્ધતિ નીચેના ડાયાગ્રામમાં બતાવવામાં આવી છે:

22. ગ્રાઉન્ડિંગ કરતી વખતે, કનેક્ટ કરતા પહેલા જમીનની પ્રકૃતિનો ન્યાય કરો. સેમ્પલિંગ અને એરર એમ્પ્લીફિકેશન માટેનું ગ્રાઉન્ડ સામાન્ય રીતે આઉટપુટ કેપેસિટરના નેગેટિવ પોલ સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ અને સેમ્પલિંગ સિગ્નલ સામાન્ય રીતે આઉટપુટ કેપેસિટરના સકારાત્મક ધ્રુવમાંથી બહાર કાઢવું ​​જોઈએ. નાના સિગ્નલ કંટ્રોલ ગ્રાઉન્ડ અને ડ્રાઇવ ગ્રાઉન્ડ સામાન્ય રીતે સામાન્ય અવરોધના દખલને રોકવા માટે અનુક્રમે સ્વીચ ટ્યુબના E/S પોલ અથવા સેમ્પલિંગ રેઝિસ્ટર સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ. સામાન્ય રીતે IC નું કંટ્રોલ ગ્રાઉન્ડ અને ડ્રાઇવ ગ્રાઉન્ડ અલગથી બહાર લાવવામાં આવતું નથી. આ સમયે, સામાન્ય અવબાધના દખલને ઘટાડવા અને વર્તમાન સેમ્પલિંગની ચોકસાઈને સુધારવા માટે સેમ્પલિંગ રેઝિસ્ટરથી ઉપરોક્ત ગ્રાઉન્ડ પર લીડ અવબાધ શક્ય તેટલો નાનો હોવો જોઈએ.

23. આઉટપુટ વોલ્ટેજ સેમ્પલિંગ નેટવર્ક આઉટપુટને બદલે એરર એમ્પ્લીફાયરની નજીક હોવું શ્રેષ્ઠ છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે નીચા અવબાધ સંકેતો ઉચ્ચ અવબાધ સિગ્નલો કરતાં દખલગીરી માટે ઓછા સંવેદનશીલ હોય છે. લેવામાં આવતા અવાજને ઘટાડવા માટે નમૂનાના નિશાન એકબીજાની શક્ય તેટલી નજીક હોવા જોઈએ.

24. પરસ્પર ઇન્ડક્ટન્સ, ખાસ કરીને એનર્જી સ્ટોરેજ ઇન્ડક્ટર્સ અને ફિલ્ટર ઇન્ડક્ટર્સને ઘટાડવા માટે ઇન્ડક્ટર્સના લેઆઉટ પર ધ્યાન આપો અને એકબીજાથી દૂર અને લંબરૂપ હોય.

25. લેઆઉટ પર ધ્યાન આપો જ્યારે ઉચ્ચ-આવર્તન કેપેસિટર અને ઓછી-આવર્તન કેપેસિટરનો સમાંતર ઉપયોગ થાય છે, ઉચ્ચ-આવર્તન કેપેસિટર વપરાશકર્તાની નજીક હોય છે.

26. ઓછી-આવર્તન દખલગીરી એ સામાન્ય રીતે વિભેદક મોડ છે (1M નીચે), અને ઉચ્ચ-આવર્તન દખલ સામાન્ય રીતે સામાન્ય મોડ છે, જે સામાન્ય રીતે રેડિયેશન દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.

27. જો ઉચ્ચ આવર્તન સિગ્નલ ઇનપુટ લીડ સાથે જોડાયેલું હોય, તો EMI (સામાન્ય મોડ) બનાવવું સરળ છે. તમે પાવર સપ્લાયની નજીકના ઇનપુટ લીડ પર ચુંબકીય રિંગ મૂકી શકો છો. જો EMI ઘટે છે, તો તે આ સમસ્યા સૂચવે છે. આ સમસ્યાનો ઉકેલ કપલિંગ ઘટાડવા અથવા સર્કિટની EMI ઘટાડવાનો છે. જો ઉચ્ચ-આવર્તન ઘોંઘાટને સાફ કરીને ઈનપુટ લીડ પર લઈ જવામાં ન આવે, તો EMI (ડિફરન્શિયલ મોડ) પણ બનાવવામાં આવશે. આ સમયે, ચુંબકીય રીંગ સમસ્યા હલ કરી શકતી નથી. બે ઉચ્ચ-આવર્તન ઇન્ડક્ટર (સપ્રમાણ) જ્યાં ઇનપુટ લીડ પાવર સપ્લાયની નજીક હોય છે. ઘટાડો સૂચવે છે કે આ સમસ્યા અસ્તિત્વમાં છે. આ સમસ્યાનો ઉકેલ એ છે કે ફિલ્ટરિંગમાં સુધારો કરવો અથવા બફરિંગ, ક્લેમ્પિંગ અને અન્ય માધ્યમો દ્વારા ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજનું ઉત્પાદન ઘટાડવું.

28. વિભેદક સ્થિતિ અને સામાન્ય મોડ વર્તમાનનું માપન:

29. EMI ફિલ્ટર શક્ય તેટલું ઇનકમિંગ લાઇનની નજીક હોવું જોઈએ, અને EMI ફિલ્ટરના આગળ અને પાછળના તબક્કા વચ્ચેના જોડાણને ઘટાડવા માટે ઇનકમિંગ લાઇનનું વાયરિંગ શક્ય તેટલું ટૂંકું હોવું જોઈએ. આવનારા વાયરને ચેસિસ ગ્રાઉન્ડ સાથે શ્રેષ્ઠ રીતે સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે (પદ્ધતિ ઉપર વર્ણવ્યા પ્રમાણે છે). આઉટપુટ EMI ફિલ્ટરને સમાન રીતે ગણવામાં આવવું જોઈએ. ઇનકમિંગ લાઇન અને ઉચ્ચ ડીવી/ડીટી સિગ્નલ ટ્રેસ વચ્ચેનું અંતર વધારવાનો પ્રયાસ કરો અને તેને લેઆઉટમાં ધ્યાનમાં લો.