स्विचिंग बिजली आपूर्ति के डिजाइन में, यदि पीसीबी बोर्ड ठीक से डिजाइन नहीं किया गया है, तो यह बहुत अधिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्सर्जित करेगा। स्थिर बिजली आपूर्ति कार्य के साथ पीसीबी बोर्ड डिजाइन अब सात युक्तियों का सारांश देता है: प्रत्येक चरण में ध्यान देने की आवश्यकता वाले मामलों के विश्लेषण के माध्यम से, पीसीबी बोर्ड डिजाइन आसानी से चरण दर चरण किया जा सकता है!

1. योजनाबद्ध से पीसीबी तक डिजाइन प्रक्रिया

घटक पैरामीटर स्थापित करें -> इनपुट सिद्धांत नेटलिस्ट -> डिज़ाइन पैरामीटर सेटिंग्स -> मैन्युअल लेआउट -> मैन्युअल वायरिंग -> डिज़ाइन सत्यापित करें -> समीक्षा -> सीएएम आउटपुट।

2. पैरामीटर सेटिंग

आसन्न तारों के बीच की दूरी विद्युत सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम होनी चाहिए, और संचालन और उत्पादन की सुविधा के लिए, दूरी यथासंभव चौड़ी होनी चाहिए। न्यूनतम अंतर सहन किए जाने वाले वोल्टेज के लिए कम से कम उपयुक्त होना चाहिए। जब वायरिंग का घनत्व कम होता है, तो सिग्नल लाइनों की दूरी उचित रूप से बढ़ाई जा सकती है। उच्च और निम्न स्तरों के बीच बड़े अंतर वाली सिग्नल लाइनों के लिए, दूरी यथासंभव कम होनी चाहिए और दूरी बढ़ानी चाहिए। आम तौर पर, पैड के आंतरिक छेद के किनारे से मुद्रित बोर्ड के किनारे तक ट्रेस रिक्ति को 1 मिमी से अधिक सेट करें, ताकि प्रसंस्करण के दौरान पैड के दोषों से बचा जा सके। जब पैड से जुड़े निशान पतले हों, तो पैड और निशान के बीच के कनेक्शन को एक बूंद के आकार में डिज़ाइन किया जाना चाहिए। इसका फायदा यह है कि पैड को छीलना आसान नहीं है, लेकिन निशान और पैड आसानी से अलग नहीं होते हैं।

3. घटक लेआउट

अभ्यास ने साबित कर दिया है कि भले ही सर्किट योजना सही ढंग से डिज़ाइन की गई हो और मुद्रित सर्किट बोर्ड ठीक से डिज़ाइन नहीं किया गया हो, यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता पर प्रतिकूल प्रभाव डालेगा। उदाहरण के लिए, यदि मुद्रित बोर्ड की दो पतली समानांतर रेखाएं एक साथ करीब हैं, तो यह ट्रांसमिशन लाइन के अंत में सिग्नल तरंग विलंब और प्रतिबिंब शोर का कारण बनेगी; बिजली और जमीन पर अनुचित विचार के कारण होने वाले हस्तक्षेप से उत्पाद के प्रदर्शन में गिरावट आएगी, इसलिए, मुद्रित सर्किट बोर्डों को डिजाइन करते समय, सही विधि पर ध्यान दिया जाना चाहिए। प्रत्येक स्विचिंग बिजली आपूर्ति में चार वर्तमान लूप होते हैं:

(1) पावर स्विच का एसी सर्किट
(2) आउटपुट रेक्टिफायर एसी सर्किट

(3) इनपुट सिग्नल स्रोत का वर्तमान लूप
(4) आउटपुट लोड करंट लूप इनपुट लूप एक अनुमानित डीसी करंट के माध्यम से इनपुट कैपेसिटर को चार्ज करता है। फ़िल्टर कैपेसिटर मुख्य रूप से ब्रॉडबैंड ऊर्जा भंडारण के रूप में कार्य करता है; इसी तरह, आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर का उपयोग आउटपुट रेक्टिफायर से उच्च-आवृत्ति ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए भी किया जाता है। साथ ही, आउटपुट लोड सर्किट की डीसी ऊर्जा समाप्त हो जाती है। इसलिए, इनपुट और आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर के टर्मिनल बहुत महत्वपूर्ण हैं। इनपुट और आउटपुट करंट लूप को क्रमशः फिल्टर कैपेसिटर के टर्मिनलों से बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाना चाहिए; यदि इनपुट/आउटपुट लूप और पावर स्विच/रेक्टिफायर लूप के बीच का कनेक्शन कैपेसिटर से नहीं जोड़ा जा सकता है तो टर्मिनल सीधे जुड़ा हुआ है, और एसी ऊर्जा इनपुट या आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर द्वारा पर्यावरण में विकिरणित की जाएगी। पावर स्विच के एसी लूप और रेक्टिफायर के एसी लूप में उच्च-आयाम वाले ट्रैपेज़ॉइडल धाराएं होती हैं। इन धाराओं में उच्च हार्मोनिक घटक होते हैं और उनकी आवृत्ति स्विच की मौलिक आवृत्ति से बहुत अधिक होती है। शिखर आयाम निरंतर इनपुट/आउटपुट डीसी वर्तमान आयाम से 5 गुना तक अधिक हो सकता है। संक्रमण का समय आमतौर पर लगभग 50ns होता है। इन दो लूपों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की संभावना सबसे अधिक होती है, इसलिए इन एसी लूपों को बिजली आपूर्ति में अन्य मुद्रित लाइनों से पहले बिछाया जाना चाहिए। प्रत्येक लूप के तीन मुख्य घटक फिल्टर कैपेसिटर, पावर स्विच या रेक्टिफायर और इंडक्टर्स हैं। या ट्रांसफार्मर को एक दूसरे के बगल में रखा जाना चाहिए, और उनके बीच वर्तमान पथ को यथासंभव छोटा बनाने के लिए घटकों की स्थिति को समायोजित किया जाना चाहिए।
स्विचिंग बिजली आपूर्ति लेआउट स्थापित करने का सबसे अच्छा तरीका इसके विद्युत डिजाइन के समान है। सर्वोत्तम डिज़ाइन प्रक्रिया इस प्रकार है:

◆ट्रांसफार्मर रखें
◆डिज़ाइन पावर स्विच करंट लूप
◆डिज़ाइन आउटपुट रेक्टिफायर करंट लूप
◆एसी पावर सर्किट से जुड़ा नियंत्रण सर्किट
◆ सर्किट की कार्यात्मक इकाई के अनुसार इनपुट वर्तमान स्रोत लूप और इनपुट फ़िल्टर डिज़ाइन आउटपुट लोड लूप और आउटपुट फ़िल्टर डिज़ाइन करें, सर्किट के सभी घटकों को बिछाते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों को पूरा किया जाना चाहिए:

(1) सबसे पहले, पीसीबी आकार पर विचार करें। जब पीसीबी का आकार बहुत बड़ा होता है, तो मुद्रित लाइनें लंबी होंगी, प्रतिबाधा बढ़ जाएगी, शोर-विरोधी क्षमता कम हो जाएगी, और लागत बढ़ जाएगी; यदि पीसीबी का आकार बहुत छोटा है, तो गर्मी अपव्यय अच्छा नहीं होगा, और आसन्न लाइनें आसानी से परेशान हो जाएंगी। सर्किट बोर्ड का सबसे अच्छा आकार आयताकार होता है, और पहलू अनुपात 3:2 या 4:3 होता है। सर्किट बोर्ड के किनारे पर स्थित घटक आमतौर पर सर्किट बोर्ड के किनारे से कम नहीं होते हैं

(2) डिवाइस लगाते समय, भविष्य की सोल्डरिंग पर विचार करें, बहुत सघन नहीं;
(3) प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट के मुख्य घटक को केंद्र के रूप में लें और उसके चारों ओर बिछा दें। घटकों को पीसीबी पर समान रूप से, साफ-सुथरे और कॉम्पैक्ट रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए, घटकों के बीच लीड और कनेक्शन को कम और छोटा करना चाहिए, और डिकॉउलिंग कैपेसिटर डिवाइस के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।
(4) उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाले सर्किट के लिए, घटकों के बीच वितरित मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए। आम तौर पर, सर्किट को यथासंभव समानांतर में व्यवस्थित किया जाना चाहिए। इस तरह, यह न केवल सुंदर है, बल्कि स्थापित करना और वेल्ड करना भी आसान है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन करना भी आसान है।
(5) प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट इकाई की स्थिति को सर्किट प्रवाह के अनुसार व्यवस्थित करें, ताकि लेआउट सिग्नल परिसंचरण के लिए सुविधाजनक हो, और सिग्नल को यथासंभव उसी दिशा में रखा जाए।
(6) लेआउट का पहला सिद्धांत वायरिंग दर सुनिश्चित करना है, डिवाइस को घुमाते समय उड़ने वाले तारों के कनेक्शन पर ध्यान देना और कनेक्शन संबंध वाले उपकरणों को एक साथ रखना है।
(7) स्विचिंग बिजली आपूर्ति के विकिरण हस्तक्षेप को दबाने के लिए लूप क्षेत्र को जितना संभव हो उतना कम करें।

4. वायरिंग स्विचिंग बिजली आपूर्ति में उच्च आवृत्ति सिग्नल होते हैं

पीसीबी पर कोई भी मुद्रित लाइन एंटीना के रूप में कार्य कर सकती है। मुद्रित लाइन की लंबाई और चौड़ाई इसकी प्रतिबाधा और प्रेरण को प्रभावित करेगी, जिससे आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रभावित होगी। यहां तक ​​कि डीसी सिग्नल पास करने वाली मुद्रित लाइनें भी आसन्न मुद्रित लाइनों से रेडियो आवृत्ति संकेतों को जोड़ सकती हैं और सर्किट समस्याएं पैदा कर सकती हैं (और यहां तक ​​​​कि हस्तक्षेप संकेतों को फिर से प्रसारित कर सकती हैं)। इसलिए, एसी करंट पास करने वाली सभी मुद्रित लाइनें यथासंभव छोटी और चौड़ी होनी चाहिए, जिसका अर्थ है कि मुद्रित लाइनों और अन्य बिजली लाइनों से जुड़े सभी घटकों को बहुत करीब रखा जाना चाहिए। मुद्रित रेखा की लंबाई उसके प्रेरकत्व और प्रतिबाधा के समानुपाती होती है, और चौड़ाई मुद्रित रेखा के प्रेरकत्व और प्रतिबाधा के व्युत्क्रमानुपाती होती है। लंबाई मुद्रित रेखा प्रतिक्रिया की तरंग दैर्ध्य को दर्शाती है। लंबाई जितनी अधिक होगी, मुद्रित रेखा उतनी ही कम आवृत्ति पर विद्युत चुम्बकीय तरंगें भेज और प्राप्त कर सकती है, और यह अधिक रेडियो आवृत्ति ऊर्जा विकीर्ण कर सकती है। मुद्रित सर्किट बोर्ड करंट के आकार के अनुसार, लूप प्रतिरोध को कम करने के लिए विद्युत लाइन की चौड़ाई बढ़ाने का प्रयास करें। साथ ही, बिजली लाइन और ग्राउंड लाइन की दिशा को करंट की दिशा के अनुरूप बनाएं, जिससे शोर-रोधी क्षमता को बढ़ाने में मदद मिलती है। ग्राउंडिंग स्विचिंग बिजली आपूर्ति के चार वर्तमान लूपों की निचली शाखा है। यह सर्किट के लिए एक सामान्य संदर्भ बिंदु के रूप में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह हस्तक्षेप को नियंत्रित करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। इसलिए, लेआउट में ग्राउंडिंग तार के स्थान पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। विभिन्न ग्राउंडिंग को मिलाने से बिजली आपूर्ति संचालन अस्थिर हो जाएगा।

ग्राउंड वायर डिज़ाइन में निम्नलिखित बातों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

A. सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग को सही ढंग से चुनें। आम तौर पर, फिल्टर कैपेसिटर का सामान्य सिरा अन्य ग्राउंडिंग बिंदुओं के लिए उच्च धारा के एसी ग्राउंड से जुड़ने वाला एकमात्र कनेक्शन बिंदु होना चाहिए। समान स्तर के सर्किट के ग्राउंडिंग बिंदु यथासंभव करीब होने चाहिए, और इस स्तर के सर्किट की बिजली आपूर्ति फ़िल्टर कैपेसिटर को भी इस स्तर के ग्राउंडिंग बिंदु से जोड़ा जाना चाहिए, मुख्य रूप से यह ध्यान में रखते हुए कि प्रत्येक में जमीन पर लौटने वाला करंट सर्किट का हिस्सा बदल दिया जाता है, और वास्तविक प्रवाहित रेखा की प्रतिबाधा सर्किट के प्रत्येक भाग की जमीनी क्षमता में परिवर्तन का कारण बनेगी और हस्तक्षेप का परिचय देगी। इस स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में, इसकी वायरिंग और उपकरणों के बीच इंडक्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और ग्राउंडिंग सर्किट द्वारा गठित परिसंचारी धारा हस्तक्षेप पर अधिक प्रभाव डालती है, इसलिए एक बिंदु ग्राउंडिंग का उपयोग किया जाता है, यानी पावर स्विच करंट लूप (कई उपकरणों के ग्राउंड तार सभी ग्राउंडिंग पिन से जुड़े होते हैं, आउटपुट रेक्टिफायर करंट लूप के कई घटकों के ग्राउंड तार भी संबंधित फिल्टर कैपेसिटर के ग्राउंडिंग पिन से जुड़े होते हैं, ताकि बिजली की आपूर्ति स्थिर हो और आसान न हो आत्म-उत्तेजित करने के लिए जब एक भी बिंदु उपलब्ध न हो, तो जमीन को दो डायोड या एक छोटे अवरोधक से कनेक्ट करें, वास्तव में, इसे तांबे की पन्नी के अपेक्षाकृत केंद्रित टुकड़े से जोड़ा जा सकता है।

बी. ग्राउंडिंग तार को जितना संभव हो उतना मोटा करें। यदि ग्राउंडिंग तार बहुत पतला है, तो करंट के परिवर्तन के साथ जमीन की क्षमता बदल जाएगी, जिससे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का टाइमिंग सिग्नल स्तर अस्थिर हो जाएगा और शोर-रोधी प्रदर्शन खराब हो जाएगा। इसलिए, सुनिश्चित करें कि प्रत्येक बड़े वर्तमान ग्राउंड टर्मिनल मुद्रित लाइनों का उपयोग यथासंभव छोटी और चौड़ी करें, और पावर और ग्राउंड लाइनों की चौड़ाई को यथासंभव चौड़ा करें। यह बेहतर है कि ग्राउंड लाइन बिजली लाइन से अधिक चौड़ी हो। उनका संबंध है: ग्राउंड लाइन>पावर लाइन>सिग्नल लाइन। यदि संभव हो तो, ग्राउंड लाइन की चौड़ाई 3 मिमी से अधिक होनी चाहिए, और एक बड़े क्षेत्र की तांबे की परत को ग्राउंड वायर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। मुद्रित सर्किट बोर्ड पर अप्रयुक्त स्थानों को ग्राउंड वायर के रूप में कनेक्ट करें। ग्लोबल वायरिंग करते समय निम्नलिखित सिद्धांतों का भी पालन किया जाना चाहिए:

(1) तारों की दिशा: वेल्डिंग सतह के परिप्रेक्ष्य से, घटकों की व्यवस्था योजनाबद्ध आरेख के साथ यथासंभव सुसंगत होनी चाहिए। वायरिंग की दिशा सर्किट आरेख की वायरिंग दिशा के अनुरूप होनी चाहिए, क्योंकि उत्पादन प्रक्रिया के दौरान वेल्डिंग सतह पर आमतौर पर विभिन्न मापदंडों की आवश्यकता होती है। इसलिए, यह उत्पादन में निरीक्षण, डिबगिंग और रखरखाव के लिए सुविधाजनक है (नोट: यह सर्किट प्रदर्शन और संपूर्ण मशीन स्थापना और पैनल लेआउट की आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार को संदर्भित करता है)।

(2) वायरिंग आरेख को डिजाइन करते समय, वायरिंग को जितना संभव हो उतना मोड़ना नहीं चाहिए, मुद्रित चाप पर लाइन की चौड़ाई अचानक नहीं बदलनी चाहिए, तार का कोना ≥90 डिग्री होना चाहिए, और लाइनें सरल होनी चाहिए और स्पष्ट।

(3) मुद्रित सर्किट में क्रॉस सर्किट की अनुमति नहीं है। जो रेखाएं कट सकती हैं, उन्हें हल करने के लिए आप "ड्रिलिंग" और "वाइंडिंग" का उपयोग कर सकते हैं। अर्थात्, किसी लीड को अन्य प्रतिरोधकों, कैपेसिटर और ट्रायोड पिन के नीचे के अंतराल के माध्यम से "ड्रिल" करने दें, या किसी लीड के एक छोर से "हवा" दें जो पार हो सकता है। विशेष परिस्थितियों में, सर्किट कितना भी जटिल हो, डिज़ाइन को सरल बनाने की भी अनुमति है। क्रॉस सर्किट समस्या को हल करने के लिए पुल बनाने के लिए तारों का उपयोग करें। क्योंकि एकल-पक्षीय बोर्ड को अपनाया जाता है, इन-लाइन घटक शीर्ष सतह पर स्थित होते हैं और सतह-माउंट डिवाइस नीचे की सतह पर स्थित होते हैं। इसलिए, लेआउट के दौरान इन-लाइन डिवाइस सतह-माउंट डिवाइस के साथ ओवरलैप हो सकते हैं, लेकिन पैड के ओवरलैप से बचा जाना चाहिए।

सी. इनपुट ग्राउंड और आउटपुट ग्राउंड यह स्विचिंग बिजली आपूर्ति एक कम वोल्टेज डीसी-डीसी है। यदि आप आउटपुट वोल्टेज को ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पर वापस फीडबैक देना चाहते हैं, तो दोनों तरफ के सर्किट में एक सामान्य संदर्भ ग्राउंड होना चाहिए, इसलिए दोनों तरफ ग्राउंड तारों पर तांबा बिछाने के बाद, उन्हें एक सामान्य ग्राउंड बनाने के लिए एक साथ जोड़ा जाना चाहिए। .

5. जांचें

वायरिंग डिज़ाइन पूरा होने के बाद, यह सावधानीपूर्वक जांचना आवश्यक है कि क्या वायरिंग डिज़ाइन डिज़ाइनर द्वारा निर्धारित नियमों के अनुरूप है, और साथ ही, यह पुष्टि करना भी आवश्यक है कि स्थापित नियम मुद्रित बोर्ड उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं या नहीं। प्रक्रिया। आम तौर पर लाइन और लाइन, लाइन और कंपोनेंट पैड, लाइन की जांच करें कि क्या छेद के माध्यम से, घटक पैड और छेद के माध्यम से, छेद के माध्यम से और छेद के माध्यम से दूरी उचित है, और क्या वे उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। क्या बिजली लाइन और ग्राउंड लाइन की चौड़ाई उचित है, और क्या पीसीबी में ग्राउंड लाइन को चौड़ा करने के लिए जगह है। नोट: कुछ त्रुटियों को नजरअंदाज किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ कनेक्टर्स की रूपरेखा का एक हिस्सा बोर्ड फ्रेम के बाहर रखा गया है, और रिक्ति की जाँच करते समय त्रुटियाँ होंगी; इसके अलावा, हर बार जब वायरिंग और विअस को संशोधित किया जाता है, तो तांबे को फिर से लेपित किया जाना चाहिए।

6. "पीसीबी चेकलिस्ट" के अनुसार दोबारा जांच करें

सामग्री में डिज़ाइन नियम, परत परिभाषाएँ, लाइन चौड़ाई, रिक्ति, पैड और सेटिंग्स के माध्यम से शामिल हैं। डिवाइस लेआउट की तर्कसंगतता, बिजली और ग्राउंड नेटवर्क की वायरिंग, हाई-स्पीड क्लॉक नेटवर्क की वायरिंग और परिरक्षण, और कैपेसिटर के प्लेसमेंट और कनेक्शन को अलग करना आदि की समीक्षा करना भी महत्वपूर्ण है।

7. Gerber फ़ाइलों को डिज़ाइन करने और आउटपुट करने में जिन मामलों पर ध्यान देने की आवश्यकता है

एक। जिन परतों को आउटपुट करने की आवश्यकता है उनमें वायरिंग परत (निचली परत), सिल्क स्क्रीन परत (शीर्ष सिल्क स्क्रीन, निचली सिल्क स्क्रीन सहित), सोल्डर मास्क (निचला सोल्डर मास्क), ड्रिलिंग परत (निचली परत), और एक ड्रिलिंग फ़ाइल (एनसीड्रिल) शामिल हैं। )
बी। सिल्क स्क्रीन लेयर सेट करते समय, पार्टटाइप का चयन न करें, सिल्क स्क्रीन लेयर की शीर्ष परत (निचली परत) और आउटलाइन, टेक्स्ट, लाइनक का चयन करें। प्रत्येक लेयर की लेयर सेट करते समय, बोर्ड आउटलाइन का चयन करें। सिल्क स्क्रीन लेयर सेट करते समय, पार्टटाइप का चयन न करें, शीर्ष परत (निचली परत) और सिल्क स्क्रीन लेयर की आउटलाइन, टेक्स्ट, लाइन.डी का चयन करें। ड्रिलिंग फ़ाइलें बनाते समय, PowerPCB की डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स का उपयोग करें और कोई बदलाव न करें।