लेआउट आणि PCB मधील मूलभूत संबंध 2

स्विचिंग पॉवर सप्लायच्या स्विचिंग वैशिष्ट्यांमुळे, स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये उत्कृष्ट इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक अनुकूलता हस्तक्षेप निर्माण करणे सोपे आहे. वीज पुरवठा अभियंता, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपॅटिबिलिटी अभियंता किंवा PCB लेआउट अभियंता या नात्याने, तुम्ही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपॅटिबिलिटी समस्यांची कारणे समजून घेतली पाहिजेत आणि उपाय केले पाहिजेत, विशेषत: लेआउट अभियंत्यांना गलिच्छ स्पॉट्सचा विस्तार कसा टाळायचा हे माहित असणे आवश्यक आहे. हा लेख प्रामुख्याने वीज पुरवठा पीसीबी डिझाइनचे मुख्य मुद्दे सादर करतो.

 

15. हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी अतिसंवेदनशील (संवेदनशील) सिग्नल लूप क्षेत्र आणि वायरिंगची लांबी कमी करा.

16. लहान सिग्नल ट्रेस मोठ्या dv/dt सिग्नल लाईन्सपासून (जसे की स्विच ट्यूबचा C पोल किंवा D पोल, बफर (स्नबर) आणि क्लॅम्प नेटवर्क) कपलिंग कमी करण्यासाठी आणि ग्राउंड (किंवा वीज पुरवठा, थोडक्यात) संभाव्य सिग्नल) जोडणी आणखी कमी करण्यासाठी, आणि जमिनीचा जमिनीच्या विमानाशी चांगला संपर्क असावा. त्याच वेळी, प्रेरक क्रॉसस्टॉक टाळण्यासाठी लहान सिग्नल ट्रेस मोठ्या di/dt सिग्नल लाईन्सपासून शक्य तितक्या दूर असावेत. जेव्हा लहान सिग्नल ट्रेस होतात तेव्हा मोठ्या dv/dt सिग्नलच्या खाली न जाणे चांगले. जर लहान सिग्नल ट्रेसचा मागील भाग ग्राउंड केला जाऊ शकतो (समान ग्राउंड), त्याच्याशी जोडलेला आवाज सिग्नल देखील कमी केला जाऊ शकतो.

17. या मोठ्या dv/dt आणि di/dt सिग्नल ट्रेसच्या (स्विचिंग उपकरणांचे C/D पोल आणि स्विच ट्यूब रेडिएटरसह) भोवती आणि मागील बाजूस जमिनीवर ठेवणे आणि वरच्या आणि खालच्या बाजूचा वापर करणे चांगले आहे. जमिनीचे थर वाया होल कनेक्शन, आणि हे ग्राउंड एका सामान्य ग्राउंड पॉईंटशी (सामान्यत: स्विच ट्यूबच्या ई/एस पोल, किंवा सॅम्पलिंग रेझिस्टर) कमी प्रतिबाधा ट्रेससह कनेक्ट करा. हे रेडिएटेड ईएमआय कमी करू शकते. हे लक्षात घ्यावे की लहान सिग्नल ग्राउंड या शिल्डिंग ग्राउंडशी जोडलेले नसावे, अन्यथा ते अधिक हस्तक्षेप करेल. मोठे dv/dt ट्रेस सहसा रेडिएटर आणि जवळच्या जमिनीवर परस्पर कॅपेसिटन्सद्वारे हस्तक्षेप करतात. स्विच ट्यूब रेडिएटर शील्डिंग ग्राउंडशी जोडणे चांगले आहे. पृष्ठभाग-माऊंट स्विचिंग उपकरणांचा वापर म्युच्युअल कॅपेसिटन्स देखील कमी करेल, ज्यामुळे कपलिंग कमी होईल.

18. व्यत्यय येण्याची शक्यता असलेल्या ट्रेससाठी व्हिआस न वापरणे चांगले आहे, कारण ते सर्व स्तरांमध्ये व्यत्यय आणेल ज्यातून मार्ग जातो.

19. शिल्डिंग रेडिएटेड EMI कमी करू शकते, परंतु जमिनीवर वाढलेल्या कॅपेसिटन्समुळे, आयोजित EMI (सामान्य मोड, किंवा बाह्य भिन्नता मोड) वाढेल, परंतु जोपर्यंत शिल्डिंग स्तर योग्यरित्या ग्राउंड केला जाईल तोपर्यंत तो जास्त वाढणार नाही. याचा प्रत्यक्ष रचनेत विचार करता येईल.

20. सामान्य प्रतिबाधा हस्तक्षेप टाळण्यासाठी, एका बिंदूपासून एक बिंदू ग्राउंडिंग आणि वीज पुरवठा वापरा.

21. स्विचिंग पॉवर सप्लायमध्ये सामान्यतः तीन ग्राउंड असतात: इनपुट पॉवर हाय करंट ग्राउंड, आउटपुट पॉवर हाय करंट ग्राउंड आणि लहान सिग्नल कंट्रोल ग्राउंड. ग्राउंड कनेक्शन पद्धत खालील आकृतीमध्ये दर्शविली आहे:

22. ग्राउंडिंग करताना, कनेक्ट करण्यापूर्वी प्रथम जमिनीचे स्वरूप तपासा. सॅम्पलिंग आणि एरर एम्प्लिफिकेशनसाठी ग्राउंड सहसा आउटपुट कॅपेसिटरच्या नकारात्मक ध्रुवाशी जोडलेले असावे आणि सॅम्पलिंग सिग्नल सामान्यत: आउटपुट कॅपेसिटरच्या सकारात्मक ध्रुवावरून काढले जावे. लहान सिग्नल कंट्रोल ग्राउंड आणि ड्राइव्ह ग्राउंड सामान्यत: सामान्य प्रतिबाधा हस्तक्षेप टाळण्यासाठी अनुक्रमे E/S पोल किंवा स्विच ट्यूबच्या सॅम्पलिंग रेझिस्टरशी जोडलेले असावे. सहसा IC चे कंट्रोल ग्राउंड आणि ड्राइव्ह ग्राउंड वेगळे केले जात नाहीत. यावेळी, सामान्य प्रतिबाधा हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी आणि वर्तमान सॅम्पलिंगची अचूकता सुधारण्यासाठी सॅम्पलिंग रेझिस्टरपासून वरील ग्राउंडवर लीड प्रतिबाधा शक्य तितक्या लहान असणे आवश्यक आहे.

23. आउटपुट व्होल्टेज सॅम्पलिंग नेटवर्क आउटपुटच्या ऐवजी एरर ॲम्प्लिफायरच्या जवळ असणे चांगले आहे. हे असे आहे कारण कमी प्रतिबाधा सिग्नल उच्च प्रतिबाधा सिग्नलपेक्षा हस्तक्षेपास कमी संवेदनाक्षम असतात. उचलला जाणारा आवाज कमी करण्यासाठी सॅम्पलिंग ट्रेस एकमेकांच्या शक्य तितक्या जवळ असले पाहिजेत.

24. म्युच्युअल इंडक्टन्स, विशेषत: एनर्जी स्टोरेज इंडक्टर्स आणि फिल्टर इंडक्टर्स कमी करण्यासाठी इंडक्टर्सच्या लेआउटवर लक्ष द्या आणि एकमेकांना लंब असेल.

25. उच्च-फ्रिक्वेंसी कॅपेसिटर आणि कमी-फ्रिक्वेंसी कॅपेसिटर समांतर वापरले जातात तेव्हा लेआउटकडे लक्ष द्या, उच्च-फ्रिक्वेंसी कॅपेसिटर वापरकर्त्याच्या जवळ आहे.

26. कमी-फ्रिक्वेंसी हस्तक्षेप हा सामान्यतः विभेदक मोड असतो (1M खाली), आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी हस्तक्षेप हा सामान्यतः सामान्य मोड असतो, सामान्यतः रेडिएशनद्वारे जोडलेला असतो.

27. उच्च वारंवारता सिग्नल इनपुट लीडशी जोडल्यास, EMI (सामान्य मोड) तयार करणे सोपे आहे. तुम्ही पॉवर सप्लायच्या जवळ इनपुट लीडवर चुंबकीय रिंग लावू शकता. जर ईएमआय कमी केला असेल तर ते ही समस्या दर्शवते. या समस्येवर उपाय म्हणजे कपलिंग कमी करणे किंवा सर्किटचा EMI कमी करणे. जर उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाज स्वच्छ फिल्टर केला गेला नाही आणि इनपुट लीडवर चालविला गेला, तर EMI (डिफरेंशियल मोड) देखील तयार होईल. यावेळी, चुंबकीय रिंग समस्या सोडवू शकत नाही. दोन उच्च-फ्रिक्वेंसी इंडक्टर (सममितीय) स्ट्रिंग जेथे इनपुट लीड वीज पुरवठ्याच्या जवळ आहे. घट दर्शविते की ही समस्या अस्तित्वात आहे. या समस्येचे निराकरण म्हणजे फिल्टरिंग सुधारणे किंवा बफरिंग, क्लॅम्पिंग आणि इतर माध्यमांद्वारे उच्च-फ्रिक्वेंसी आवाजाची निर्मिती कमी करणे.

28. डिफरेंशियल मोड आणि कॉमन मोड करंटचे मापन:

29. ईएमआय फिल्टर इनकमिंग लाइनच्या शक्य तितक्या जवळ असावा आणि ईएमआय फिल्टरच्या पुढील आणि मागील टप्प्यांमधील कपलिंग कमी करण्यासाठी इनकमिंग लाइनचे वायरिंग शक्य तितके लहान असावे. इनकमिंग वायर चेसिस ग्राउंडसह सर्वोत्तम संरक्षित आहे (वर वर्णन केल्याप्रमाणे पद्धत आहे). आउटपुट ईएमआय फिल्टर सारखेच वागले पाहिजे. इनकमिंग लाइन आणि हाय डीव्ही/डीटी सिग्नल ट्रेसमधील अंतर वाढवण्याचा प्रयत्न करा आणि लेआउटमध्ये त्याचा विचार करा.