ലേഔട്ടും PCB 2 ഉം തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന ബന്ധം

സ്വിച്ചിംഗ് പവർ സപ്ലൈയുടെ സ്വിച്ചിംഗ് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാരണം, സ്വിച്ചിംഗ് പവർ സപ്ലൈ വലിയ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത തടസ്സം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. ഒരു പവർ സപ്ലൈ എഞ്ചിനീയർ, ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി എഞ്ചിനീയർ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു PCB ലേഔട്ട് എഞ്ചിനീയർ എന്ന നിലയിൽ, നിങ്ങൾ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത പ്രശ്നങ്ങളുടെ കാരണങ്ങൾ മനസിലാക്കുകയും പരിഹാര നടപടികൾ കൈക്കൊള്ളുകയും വേണം, പ്രത്യേകിച്ച് ലേഔട്ട് എഞ്ചിനീയർമാർ വൃത്തികെട്ട പാടുകളുടെ വികാസം എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കണമെന്ന് അറിയേണ്ടതുണ്ട്. ഈ ലേഖനം പ്രധാനമായും വൈദ്യുതി വിതരണം PCB രൂപകൽപ്പനയുടെ പ്രധാന പോയിൻ്റുകൾ പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു.

 

15. ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള (സെൻസിറ്റീവ്) സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് ഏരിയയും വയറിംഗ് നീളവും കുറയ്ക്കുക.

16. ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രെയ്‌സുകൾ വലിയ ഡിവി/ഡിടി സിഗ്നൽ ലൈനുകളിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയാണ് (സ്വിച്ച് ട്യൂബിൻ്റെ സി പോൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡി പോൾ, ബഫർ (സ്‌നബ്ബർ), ക്ലാമ്പ് നെറ്റ്‌വർക്ക് എന്നിവ) കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കാൻ, ഗ്രൗണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുതി വിതരണം, ചുരുക്കത്തിൽ) പൊട്ടൻഷ്യൽ സിഗ്നൽ) കപ്ലിംഗ് കൂടുതൽ കുറയ്ക്കുന്നതിന്, നിലം ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനുമായി നല്ല ബന്ധത്തിലായിരിക്കണം. അതേ സമയം, ഇൻഡക്റ്റീവ് ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക് തടയുന്നതിന് ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രെയ്‌സുകൾ വലിയ di/dt സിഗ്നൽ ലൈനുകളിൽ നിന്ന് കഴിയുന്നത്ര അകലെയായിരിക്കണം. ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രെയ്സ് ചെയ്യുമ്പോൾ വലിയ dv/dt സിഗ്നലിന് കീഴിൽ പോകാതിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. ചെറിയ സിഗ്നൽ ട്രെയ്‌സിൻ്റെ പിൻഭാഗം ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ (അതേ ഗ്രൗണ്ട്), അതിനോട് ചേർന്നുള്ള നോയ്‌സ് സിഗ്നലും കുറയ്ക്കാനാകും.

17. ഈ വലിയ dv/dt, di/dt സിഗ്നൽ ട്രെയ്‌സുകളുടെ (സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ സി/ഡി പോൾ, സ്വിച്ച് ട്യൂബ് റേഡിയേറ്റർ എന്നിവയുൾപ്പെടെ) ചുറ്റിലും പുറകിലും നിലം വയ്ക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. ഹോൾ കണക്ഷൻ വഴി ഗ്രൗണ്ടിൻ്റെ പാളികൾ, ഒരു സാധാരണ ഗ്രൗണ്ട് പോയിൻ്റുമായി (സാധാരണയായി സ്വിച്ച് ട്യൂബിൻ്റെ E/S പോൾ, അല്ലെങ്കിൽ സാംപ്ലിംഗ് റെസിസ്റ്റർ) കുറഞ്ഞ ഇംപെഡൻസ് ട്രെയ്‌സ് ഉപയോഗിച്ച് ഈ ഗ്രൗണ്ടിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുക. ഇത് റേഡിയേഷൻ EMI കുറയ്ക്കും. ചെറിയ സിഗ്നൽ ഗ്രൗണ്ട് ഈ ഷീൽഡിംഗ് ഗ്രൗണ്ടുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ പാടില്ലെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, അല്ലാത്തപക്ഷം അത് വലിയ ഇടപെടൽ അവതരിപ്പിക്കും. വലിയ ഡിവി/ഡിടി ട്രെയ്‌സുകൾ സാധാരണയായി റേഡിയേറ്ററിലേക്കും സമീപത്തുള്ള ഗ്രൗണ്ടിലേക്കും പരസ്പര കപ്പാസിറ്റൻസ് വഴിയുള്ള ദമ്പതികളുടെ ഇടപെടലാണ്. സ്വിച്ച് ട്യൂബ് റേഡിയേറ്റർ ഷീൽഡിംഗ് ഗ്രൗണ്ടിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. ഉപരിതല-മൗണ്ട് സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉപയോഗം പരസ്പര കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.

18. ഇടപെടാൻ സാധ്യതയുള്ള ട്രെയ്‌സുകൾക്കായി വയാസ് ഉപയോഗിക്കാതിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്, കാരണം ഇത് വഴി കടന്നുപോകുന്ന എല്ലാ ലെയറുകളേയും ഇത് തടസ്സപ്പെടുത്തും.

19. ഷീൽഡിംഗിന് റേഡിയേറ്റഡ് ഇഎംഐ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഗ്രൗണ്ടിലേക്കുള്ള കപ്പാസിറ്റൻസ് വർധിച്ചതിനാൽ, നടത്തിയ ഇഎംഐ (കോമൺ മോഡ്, അല്ലെങ്കിൽ എക്‌സ്‌ട്രിൻസിക് ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ്) വർദ്ധിക്കും, എന്നാൽ ഷീൽഡിംഗ് ലെയർ ശരിയായി ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്തിരിക്കുന്നിടത്തോളം, അത് വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുകയില്ല . യഥാർത്ഥ രൂപകൽപ്പനയിൽ ഇത് പരിഗണിക്കാം.

20. പൊതുവായ ഇംപെഡൻസ് ഇടപെടൽ തടയുന്നതിന്, ഒരു പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് ഒരു പോയിൻ്റ് ഗ്രൗണ്ടിംഗും പവർ സപ്ലൈയും ഉപയോഗിക്കുക.

21. സ്വിച്ചിംഗ് പവർ സപ്ലൈകൾക്ക് സാധാരണയായി മൂന്ന് അടിസ്ഥാനങ്ങളുണ്ട്: ഇൻപുട്ട് പവർ ഹൈ കറൻ്റ് ഗ്രൗണ്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ഹൈ കറൻ്റ് ഗ്രൗണ്ട്, ചെറിയ സിഗ്നൽ കൺട്രോൾ ഗ്രൗണ്ട്. ഗ്രൗണ്ട് കണക്ഷൻ രീതി ഇനിപ്പറയുന്ന ഡയഗ്രാമിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു:

22. ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഗ്രൗണ്ടിൻ്റെ സ്വഭാവം ആദ്യം വിലയിരുത്തുക. സാംപ്ലിംഗിനും പിശക് ആംപ്ലിഫിക്കേഷനുമുള്ള ഗ്രൗണ്ട് സാധാരണയായി ഔട്ട്പുട്ട് കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ധ്രുവവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം, കൂടാതെ സാമ്പിൾ സിഗ്നൽ സാധാരണയായി ഔട്ട്പുട്ട് കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തെടുക്കണം. ചെറിയ സിഗ്നൽ കൺട്രോൾ ഗ്രൗണ്ടും ഡ്രൈവ് ഗ്രൗണ്ടും സാധാരണ ഇംപെഡൻസ് ഇടപെടൽ തടയുന്നതിന് യഥാക്രമം സ്വിച്ച് ട്യൂബിൻ്റെ E/S പോൾ അല്ലെങ്കിൽ സാംപ്ലിംഗ് റെസിസ്റ്ററുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം. സാധാരണയായി ഐസിയുടെ കൺട്രോൾ ഗ്രൗണ്ടും ഡ്രൈവ് ഗ്രൗണ്ടും വെവ്വേറെ പുറത്തേക്ക് നയിക്കില്ല. ഈ സമയത്ത്, പൊതുവായ ഇംപെഡൻസ് ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിനും നിലവിലെ സാമ്പിളിൻ്റെ കൃത്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സാംപ്ലിംഗ് റെസിസ്റ്ററിൽ നിന്ന് മുകളിലുള്ള ഗ്രൗണ്ടിലേക്കുള്ള ലീഡ് ഇംപെഡൻസ് കഴിയുന്നത്ര ചെറുതായിരിക്കണം.

23. ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് സാംപ്ലിംഗ് നെറ്റ്‌വർക്ക് ഔട്ട്‌പുട്ടിന് പകരം പിശക് ആംപ്ലിഫയറിന് അടുത്തായിരിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്. കാരണം, ഉയർന്ന ഇംപെഡൻസ് സിഗ്നലുകളേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ഇംപെഡൻസ് സിഗ്നലുകൾക്ക് ഇടപെടാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്. ഉയർന്നുവരുന്ന ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് സാമ്പിൾ ട്രെയ്‌സുകൾ പരസ്പരം കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കണം.

24. പരസ്പര ഇൻഡക്‌ടൻസ്, പ്രത്യേകിച്ച് എനർജി സ്റ്റോറേജ് ഇൻഡക്‌ടറുകൾ, ഫിൽട്ടർ ഇൻഡക്‌ടറുകൾ എന്നിവ കുറയ്‌ക്കുന്നതിന് ഇൻഡക്‌ടറുകളുടെ ലേഔട്ട് ദൂരെയുള്ളതും ലംബമായി പരസ്‌പരമുള്ളതുമായിരിക്കാൻ ശ്രദ്ധിക്കുക.

25. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി കപ്പാസിറ്ററും ലോ-ഫ്രീക്വൻസി കപ്പാസിറ്ററും സമാന്തരമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ലേഔട്ട് ശ്രദ്ധിക്കുക, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി കപ്പാസിറ്റർ ഉപയോക്താവിന് അടുത്താണ്.

26. ലോ-ഫ്രീക്വൻസി ഇടപെടൽ പൊതുവെ ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡാണ് (1M-ന് താഴെ), ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഇടപെടൽ പൊതുവെ സാധാരണ മോഡാണ്, സാധാരണയായി റേഡിയേഷൻ കൂടിച്ചേർന്നതാണ്.

27. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നൽ ഇൻപുട്ട് ലീഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ, EMI (കോമൺ മോഡ്) രൂപീകരിക്കുന്നത് എളുപ്പമാണ്. വൈദ്യുതി വിതരണത്തിന് അടുത്തുള്ള ഇൻപുട്ട് ലീഡിൽ നിങ്ങൾക്ക് ഒരു കാന്തിക റിംഗ് ഇടാം. EMI കുറയുകയാണെങ്കിൽ, ഇത് ഈ പ്രശ്നത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പ്രശ്നത്തിനുള്ള പരിഹാരം കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കുകയോ സർക്യൂട്ടിൻ്റെ EMI കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദം ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് ഇൻപുട്ട് ലീഡിലേക്ക് നടത്തിയില്ലെങ്കിൽ, EMI (ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ്) രൂപീകരിക്കപ്പെടും. ഈ സമയത്ത്, കാന്തിക വളയത്തിന് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇൻപുട്ട് ലീഡ് പവർ സപ്ലൈയോട് അടുത്തിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്‌ടറുകൾ (സമമിതി) സ്ട്രിംഗ് ചെയ്യുക. കുറവ് ഈ പ്രശ്നം നിലവിലുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ പ്രശ്നത്തിനുള്ള പരിഹാരം ഫിൽട്ടറിംഗ് മെച്ചപ്പെടുത്തുക അല്ലെങ്കിൽ ബഫറിംഗ്, ക്ലാമ്പിംഗ്, മറ്റ് മാർഗങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശബ്ദത്തിൻ്റെ ഉത്പാദനം കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ്.

28. ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡിൻ്റെയും കോമൺ മോഡ് കറൻ്റിൻ്റെയും അളവ്:

29. EMI ഫിൽട്ടർ ഇൻകമിംഗ് ലൈനിനോട് കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കണം, കൂടാതെ EMI ഫിൽട്ടറിൻ്റെ ഫ്രണ്ട്, റിയർ സ്റ്റേജുകൾക്കിടയിലുള്ള കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇൻകമിംഗ് ലൈനിൻ്റെ വയറിംഗ് കഴിയുന്നത്ര ചെറുതായിരിക്കണം. ഇൻകമിംഗ് വയർ ചേസിസ് ഗ്രൗണ്ട് ഉപയോഗിച്ച് നന്നായി സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു (രീതി മുകളിൽ വിവരിച്ചതാണ്). ഔട്ട്പുട്ട് EMI ഫിൽട്ടറും സമാനമായി പരിഗണിക്കണം. ഇൻകമിംഗ് ലൈനും ഉയർന്ന dv/dt സിഗ്നൽ ട്രേസും തമ്മിലുള്ള ദൂരം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുക, അത് ലേഔട്ടിൽ പരിഗണിക്കുക.