சுவிட்ச் பயன்முறை மின்சாரம் சுற்றுகளுக்கான பிசிபி தளவமைப்பு வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்கள்

மின்சாரம் மாற்றுவது என்பது மின்சார மின்னணுவியலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரம் வழங்கல் இடவியல் ஆகும். இது ஒரு சிக்கலான சி.என்.சி இயந்திரமாகவோ அல்லது ஒரு சிறிய மின்னணு சாதனமாகவோ இருக்கலாம், சாதனம் ஒருவித மின்சக்தியுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் வரை, ஒரு SMPS சுற்று எப்போதும் கட்டாயமாகும். முறையற்ற அல்லது தவறான மின்சாரம் வழங்கல் அலகு சுற்று எவ்வளவு நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட மற்றும் செயல்பாட்டுடன் இருந்தாலும் பொருளின் உற்பத்தியில் பெரிய தோல்விக்கு வழிவகுக்கும். 12V 1A SMPS மற்றும் 5V 2A SMPS போன்ற முறையே பவர் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் வைப்பர் கன்ட்ரோலர் ஐசியைப் பயன்படுத்தி சில SMPS மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளை நாங்கள் ஏற்கனவே வடிவமைத்துள்ளோம்.

ஒவ்வொரு மாறுதல் மின்சாரம் ஒரு மாஸ்ஃபெட் அல்லது பவர் டிரான்சிஸ்டர் போன்ற சுவிட்சைப் பயன்படுத்துகிறது, இது சுவிட்ச் டிரைவர் விவரக்குறிப்பைப் பொறுத்து தொடர்ந்து இயக்கப்படும் அல்லது முடக்கப்படும். இந்த ஆன் மற்றும் ஆஃப் மாநிலத்தின் மாறுதல் அதிர்வெண் சில நூறு கிலோஹெர்ட்ஸ் முதல் மெகாஹெர்ட்ஸ் வரம்பு வரை இருக்கும். அத்தகைய உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் தொகுதியில், பிசிபி வடிவமைப்பு தந்திரோபாயங்கள் மிகவும் அவசியமானவை, மேலும் இது சில நேரங்களில் வடிவமைப்பாளரால் கவனிக்கப்படுவதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மோசமான பிசிபி வடிவமைப்பு முழு சுற்று தோல்விக்கு வழிவகுக்கும், அதே போல் நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட பிசிபி பல விரும்பத்தகாத நிகழ்வுகளை தீர்க்கும்.

கட்டைவிரல் ஒரு பொதுவான விதியாக, இந்த டுடோரியல் எந்தவொரு சுவிட்ச்-மோட் மின்சாரம் அடிப்படையிலான பிசிபி வடிவமைப்பிற்கும் அவசியமான முக்கியமான பிசிபி வடிவமைப்பு தளவமைப்பு வழிகாட்டுதல்களின் சில விரிவான அம்சங்களை வழங்கும். SMPS சுற்றுகளில் EMI குறைப்புக்கான வடிவமைப்பு நுட்பங்களையும் நீங்கள் பார்க்கலாம்.

முதலில், சுவிட்ச்-மோட் மின்சாரம் வழங்குவதற்கு, ஒருவர் சுற்றுத் தேவை மற்றும் விவரக்குறிப்புகள் பற்றிய தெளிவான அறிகுறியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். மின்சாரம் நான்கு முக்கியமான பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது.

1. உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு வடிப்பான்கள்.
2. இயக்கி சுற்று மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய கூறுகள் குறிப்பாக கட்டுப்பாட்டு சுற்று.
3. தூண்டிகள் அல்லது மின்மாற்றிகள் மாறுதல்
4. வெளியீட்டு பாலம் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய வடிப்பான்கள்.

ஒரு பிசிபி வடிவமைப்பில், இந்த அனைத்து பிரிவுகளும் பிசிபியில் பிரிக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் சிறப்பு கவனம் தேவை. இந்த கட்டுரையில் ஒவ்வொரு பகுதியையும் விரிவாக விவாதிப்போம்.

உள்ளீடு மற்றும் அசோசியேட்டட் வடிப்பான்களுக்கான வழிகாட்டுதல்கள்

உள்ளீடு மற்றும் வடிகட்டி பிரிவு என்பது சத்தமில்லாத அல்லது ஒழுங்குபடுத்தப்படாத விநியோக கோடுகள் சுற்றுடன் இணைக்கப்படும் இடமாகும். எனவே, உள்ளீட்டு வடிகட்டி மின்தேக்கிகள் உள்ளீட்டு இணைப்பு மற்றும் இயக்கி சுற்று ஆகியவற்றிலிருந்து சமமான இடைவெளியில் அமைந்திருக்க வேண்டும். உள்ளீட்டு பகுதியை இயக்கி சுற்றுடன் இணைக்க எப்போதும் குறுகிய நீள இணைப்பைப் பயன்படுத்துவது அவசியம்.

மேலே உள்ள படத்தில் சிறப்பிக்கப்பட்ட பிரிவுகள் வடிகட்டி மின்தேக்கிகளின் நெருக்கமான இடத்தைக் குறிக்கின்றன.

இயக்கி சுற்று மற்றும் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கான வழிகாட்டுதல்கள்

இயக்கி முக்கியமாக ஒரு உள் MOSFET ஐக் கொண்டுள்ளது அல்லது சில நேரங்களில் மாறுதல் MOSFET வெளிப்புறமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மாறுதல் வரி எப்போதும் இயக்கப்பட்டு மிக அதிக அதிர்வெண்ணில் அணைக்கப்பட்டு மிகவும் சத்தமான விநியோக வரியை உருவாக்குகிறது. இந்த பகுதி எப்போதும் மற்ற எல்லா இணைப்புகளிலிருந்தும் தனித்தனியாக இருக்க வேண்டும்.

எடுத்துக்காட்டாக, மின்மாற்றிக்கு நேரடியாகச் செல்லும் உயர் மின்னழுத்த டி.சி வரி (ஃப்ளைபேக் எஸ்.எம்.பி.எஸ் க்கு) அல்லது பவர் இன்டக்டருக்கு (பக் அல்லது பூஸ்ட் டோபாலஜி அடிப்படையிலான சுவிட்ச் ரெகுலேட்டர்கள்) நேரடியாகச் செல்லும் டி.சி கோடு பிரிக்கப்பட வேண்டும்.

கீழேயுள்ள படத்தில், சிறப்பம்சமாக சமிக்ஞை உயர் மின்னழுத்த டி.சி வரி. சமிக்ஞை மற்ற சமிக்ஞைகளிலிருந்து பிரிக்கப்படும் வகையில் திசை திருப்பப்படுகிறது.

ஒரு சுவிட்ச் மோடு பவர் சப்ளை வடிவமைப்பில் noisiest வரிகளை ஒன்று ஓட்டுனரின் வடிகால் முள் அது ஒரு என்பதை, டிசி ஃப்ளைபேக் வடிவமைப்பு ஏசிக்கு அல்லது அது ஒரு பக், பூஸ்ட் அல்லது பக்-பூஸ்ட் இடவியல் சார்ந்த குறைந்த அதிகார மாற்றம் மின்சாரம் இருக்க முடியும் வடிவமைப்பு. இது எப்போதும் மற்ற எல்லா இணைப்புகளிலிருந்தும் பிரிக்கப்பட வேண்டியதுடன், மிகக் குறுகியதாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் இந்த வகை வழித்தடங்கள் பொதுவாக அதிக அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளைக் கொண்டுள்ளன. மற்றவர்களிடமிருந்து இந்த சமிக்ஞை வரியை தனிமைப்படுத்த சிறந்த வழி, அரைக்கும் அல்லது பரிமாண அடுக்குகளைப் பயன்படுத்தி பிசிபி கட்அவுட்டைப் பயன்படுத்துவது.

கீழேயுள்ள படத்தில், ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வடிகால் முள் இணைப்பு காட்டப்பட்டுள்ளது, இது ஆப்டோ-கப்ளரிலிருந்து பாதுகாப்பான தூரத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பிசிபி கட் அவுட் மற்ற ரூட்டிங் அல்லது சிக்னல்களிலிருந்து எந்தவொரு குறுக்கீட்டையும் நீக்கும்.

மற்றொரு முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், ஒரு இயக்கி சுற்று எப்போதுமே பின்னூட்டம் அல்லது உணரப்பட்ட கோட்டைக் கொண்டுள்ளது (உள்ளீட்டு மின்னழுத்த உணர்வு வரி, வெளியீட்டு உணர்வு வரி போன்ற ஒன்றை விட சில மடங்கு அதிகம்) இது மிகவும் உணர்திறன் வாய்ந்தது மற்றும் இயக்கி செயல்பாடு முற்றிலும் கருத்தை உணர்ந்து சார்ந்துள்ளது. சத்தம் இணைப்பதைத் தவிர்ப்பதற்கு எந்தவிதமான பின்னூட்டங்களும் அல்லது உணர்வும் நீளமாக இருக்க வேண்டும். இந்த வகையான கோடுகள் எப்போதும் சக்தி, மாறுதல் அல்லது வேறு சத்தமில்லாத கோடுகளிலிருந்து பிரிக்கப்பட வேண்டும்.

கீழேயுள்ள படம் ஆப்டோகூப்லரிலிருந்து இயக்கி வரை தனித்தனி கருத்து வரியைக் காட்டுகிறது.

இது மட்டுமல்லாமல், ஒரு இயக்கி சுற்றுக்கு இயக்கி சுற்று செயல்பாடுகளை கட்டுப்படுத்த தேவையான மின்தேக்கிகள், ஆர்.சி வடிப்பான்கள் போன்ற பல வகையான கூறுகளும் இருக்கலாம். அந்த கூறுகளை இயக்கி முழுவதும் நெருக்கமாக வைக்க வேண்டும்.

தூண்டிகள் மற்றும் மின்மாற்றிகள் மாறுவதற்கான வழிகாட்டுதல்கள்

பருமனான மின்தேக்கிகளுக்குப் பிறகு எந்த மின்சாரம் வழங்கல் குழுவிலும் கிடைக்கக்கூடிய மிகப்பெரிய அங்கமாக ஸ்விட்சிங் இன்டக்டர் உள்ளது. தூண்டல் தடங்களுக்கு இடையில் எந்தவொரு தொடர்பையும் வழிநடத்துவதே ஒரு மோசமான வடிவமைப்பு. சக்திகள் அல்லது வடிகட்டி தூண்டல் பட்டைகள் இடையே எந்த சமிக்ஞைகளையும் வழிநடத்தாமல் இருப்பது அவசியம்.

மேலும், மின் விநியோகத்தில் மின்மாற்றிகள் பயன்படுத்தப்படும்போதெல்லாம், குறிப்பாக ஏசி-டிசி எஸ்.எம்.பி.எஸ்ஸில், இந்த மின்மாற்றியின் முக்கிய பயன்பாடு வெளியீட்டை உள்ளீட்டை தனிமைப்படுத்துவதாகும். முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை பட்டைகள் இடையே போதுமான தூரம் தேவை. க்ரீபேஜை அதிகரிக்க ஒரு சிறந்த வழி, ஒரு அரைக்கும் அடுக்கைப் பயன்படுத்தி பிசிபி வெட்டுக்கு விண்ணப்பிப்பதாகும். மின்மாற்றி தடங்களுக்கு இடையில் எந்தவிதமான ரூட்டையும் பயன்படுத்த வேண்டாம்.

வெளியீட்டு பாலம் மற்றும் வடிகட்டி பிரிவுக்கான வழிகாட்டுதல்கள்

வெளியீட்டு பாலம் ஒரு உயர் மின்னோட்ட ஷாட்கி டையோடு ஆகும், இது சுமை மின்னோட்டத்தைப் பொறுத்து வெப்பத்தை சிதறடிக்கும். ஒரு சில சந்தர்ப்பங்களில், பிசிபி வெப்ப மூழ்கிகள் தேவைப்படுகின்றன, அவை செப்பு விமானத்தைப் பயன்படுத்தி பிசிபியிலேயே உருவாக்கப்பட வேண்டும். வெப்ப மடு செயல்திறன் பிசிபி செப்பு பகுதி மற்றும் தடிமன் விகிதாசாரமாகும்.

பிசிபிக்களில் பொதுவாக இரண்டு வகையான செப்பு தடிமன் உள்ளது, 35 மைக்ரான் மற்றும் 70 மைக்ரான். அதிக தடிமன் ஆகும், சிறந்த வெப்ப இணைப்பு மற்றும் பிசிபி வெப்ப மூழ்கி பகுதியில் சுருக்கப்பட்டது செய்து. பிசிபி ஒரு இரட்டை அடுக்கு மற்றும் சூடான இடம் பிசிபியில் ஓரளவு கிடைக்கவில்லை என்றால், ஒருவர் செப்பு விமானத்தின் இருபுறமும் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் பொதுவான வயாக்களைப் பயன்படுத்தி அந்த இரு பக்கங்களையும் இணைக்க முடியும்.

கீழேயுள்ள படம் ஒரு ஷாட்கி டையோடின் பிசிபி ஹீட்ஸின்கிற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, இது கீழ் அடுக்கில் உருவாக்கப்பட்டது.

ஷாட்கி டையோடுக்குப் பின் வடிகட்டி மின்தேக்கி மின்மாற்றி அல்லது சுவிட்ச் தூண்டியின் குறுக்கே மிக நெருக்கமாக வைக்கப்பட வேண்டும், இது தூண்டல், பிரிட்ஜ் டையோடு மற்றும் மின்தேக்கி வழியாக விநியோக வளையம் மிகக் குறுகியதாக இருக்கும். அந்த வகையில், வெளியீட்டு சிற்றலை குறைக்க முடியும்.

டிரான்ஸ்ஃபார்மர் வெளியீட்டில் இருந்து பிரிட்ஜ் டையோடு மற்றும் வடிகட்டி மின்தேக்கி வரையிலான குறுகிய வளையத்திற்கு மேலே உள்ள படம் ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

SMPS PCB தளவமைப்புகளுக்கான தரை பவுன்ஸ் குறைத்தல்

முதலாவதாக, தரையில் நிரப்புதல் அவசியம் மற்றும் மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளில் வெவ்வேறு தரை விமானங்களை பிரிப்பது மற்றொரு மிக முக்கியமான விஷயம்.

சுற்று கண்ணோட்டத்தில், ஒரு மாறுதல் மின்சாரம் அனைத்து கூறுகளுக்கும் ஒரு பொதுவான நிலையைக் கொண்டிருக்கலாம், ஆனால் இது பிசிபி வடிவமைப்பு கட்டத்தின் போது அவ்வாறு இல்லை. பிசிபி வடிவமைப்பு முன்னோக்கின் படி, தரை இரண்டு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. முதல் பகுதி சக்தி மைதானம் மற்றும் இரண்டாவது பகுதி அனலாக் அல்லது கட்டுப்பாட்டு மைதானம். இந்த இரண்டு மைதானங்களுக்கும் ஒரே தொடர்பு உள்ளது, ஆனால் ஒரு பெரிய வித்தியாசம் உள்ளது. இயக்கி சுற்றுடன் தொடர்புடைய கூறுகளால் அனலாக் அல்லது கட்டுப்பாட்டு மைதானம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அந்த கூறுகள் குறைந்த மின்னோட்ட வருவாய் பாதையை உருவாக்கும் தரை விமானத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, மறுபுறம், சக்தி தரை உயர் மின்னோட்ட வருவாய் பாதையை கொண்டு செல்கிறது. சக்தி கூறுகள் சத்தமாக இருக்கின்றன, அவை ஒரே நிலத்தில் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டிருந்தால் கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகளில் நிச்சயமற்ற தரை துள்ளல் சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும். பி.சி.பியின் ஒற்றை மின் அடுக்கில் அனலாக் மற்றும் கண்ட்ரோல் சர்க்யூட்ரி எவ்வாறு பி.சி.பியின் மற்ற மின் இணைப்புகளிலிருந்து முற்றிலும் தனிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதைக் கீழே உள்ள படம் காட்டுகிறது.

இந்த இரண்டு பகுதிகளையும் பிரிக்க வேண்டும் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பிராந்தியத்தில் இணைக்க வேண்டும்.

பி.சி.பி இரட்டை அடுக்காக இருந்தால் இது எளிதானது, மேல் அடுக்கை ஒரு கட்டுப்பாட்டு மைதானமாகப் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் அனைத்து கட்டுப்பாட்டு சுற்றுகளும் மேல் அடுக்கில் உள்ள பொதுவான தரை விமானத்தில் இணைக்கப்பட வேண்டும். மறுபுறம், கீழ் அடுக்கை ஒரு சக்தி நிலமாகப் பயன்படுத்தலாம் மற்றும் அனைத்து சத்தமான கூறுகளும் இந்த தரை விமானத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும். ஆனால் அந்த இரண்டு அடிப்படைகளும் ஒரே இணைப்பு மற்றும் திட்டவட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இப்போது, ​​மேல் மற்றும் கீழ் அடுக்குகளை இணைக்க, இரு தரை விமானங்களையும் ஒரே இடத்தில் இணைக்க வயாஸ் பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, கீழே உள்ள படத்தைப் பார்க்கவும் -

இயக்கியின் மேலேயுள்ள பகுதியில் பவர் ஜி.என்.டி என அழைக்கப்படும் தரை விமானத்தை தனித்தனியாகப் பயன்படுத்தும் அனைத்து சக்தி வடிகட்டி தொடர்பான மின்தேக்கிகளும் உள்ளன, ஆனால் இயக்கி ஐ.சியின் கீழேயுள்ள பகுதி அனைத்து கட்டுப்பாட்டு தொடர்பான கூறுகளாகும், தனி கட்டுப்பாட்டு ஜி.என்.டி. இரண்டு மைதானங்களும் ஒரே இணைப்பு ஆனால் தனித்தனியாக உருவாக்கப்பட்டவை. ஜி.என்.டி இணைப்பு இரண்டும் டிரைவர் ஐ.சி முழுவதும் இணைந்தன.

ஐபிசி தரநிலைகளைப் பின்பற்றவும்

ஐபிசி பிசிபி வடிவமைப்பு தரத்தின்படி பிசிபி வழிகாட்டுதல்கள் மற்றும் விதிகளைப் பின்பற்றவும். ஐபிசி 2152 மற்றும் ஐபிசி -2221 பி ஆகியவற்றில் விவரிக்கப்பட்ட பிசிபி வடிவமைப்பு தரத்தை வடிவமைப்பாளர் பின்பற்றினால் இது எப்போதும் பிழை வாய்ப்புகளை குறைக்கிறது. தடயங்களின் அகலம் வெப்பநிலை மற்றும் தற்போதைய சுமக்கும் திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது என்பதை முக்கியமாக நினைவில் கொள்ளுங்கள். எனவே, தடயங்களின் தவறான அகலம் வெப்பநிலை அதிகரிப்பு மற்றும் தற்போதைய தற்போதைய ஓட்டத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

இரண்டு தடயங்கள் இடையே இடைவெளி, நிச்சயமற்ற தோல்வி அல்லது குறுக்கு பேச்சு தவிர்க்க வேண்டியதாகும் சில சமயங்களில் அதி தற்போதைய உயர் மின்னழுத்த பயன்பாட்டில் crossfires. ஐபிசி -9592 பி மின்வழங்கல் அடிப்படையிலான பிசிபி வடிவமைப்பில் மின் இணைப்புகளுக்கு இடையில் பரிந்துரைக்கப்பட்ட இடைவெளியை விவரிக்கிறது.

சென்ஸ் லைனுக்கான கெல்வின் இணைப்பு

மின்வழங்கல் வாரிய வடிவமைப்பில் கெல்வின் இணைப்பு மற்றொரு முக்கியமான அளவுருவாகும், ஏனெனில் அளவீட்டின் துல்லியம் இது கட்டுப்பாட்டு சுற்று திறனை பாதிக்கிறது. மின்சாரம் கட்டுப்பாட்டு கட்டுப்பாட்டு சுற்றுக்கு எப்போதுமே ஒருவித அளவீடுகள் தேவைப்படுகின்றன, இது தற்போதைய உணர்திறன் அல்லது பின்னூட்டம் அல்லது உணர்வு வரிசையில் மின்னழுத்த உணர்திறன். இந்த சமிக்ஞை மற்ற சமிக்ஞைகள் அல்லது தடயங்கள் உணர்வு கோட்டில் தலையிடாத வகையில் கூறு தடங்களிலிருந்து செய்யப்பட வேண்டும். கெல்வின் இணைப்பு அதையே அடைய உதவுகிறது, உணர்வு கோடு ஒரு மாறுபட்ட ஜோடி என்றால், நீளம் தடயங்கள் இரண்டிற்கும் ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் சுவடு கூறு தடங்கள் முழுவதும் இணைக்கப்பட வேண்டும்.

எடுத்துக்காட்டாக, டெக்சாஸ் கருவிகளால் பவர் கன்ட்ரோலர்களின் பிசிபி வடிவமைப்பு வழிகாட்டுதல்களில் கெல்வின் இணைப்பு சரியாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

மேலேயுள்ள படம் கெல்வின் இணைப்பைப் பயன்படுத்தி சரியான மின்னோட்ட உணர்வைக் காட்டுகிறது. சரியான இணைப்பு என்பது சரியான கெல்வின் இணைப்பாகும், இது சென்ஸ் லைன் வடிவமைப்பிற்கு அவசியமாக இருக்கும். பிசிபி தளவமைப்பு அந்த ஆவணத்தில் சரியாக கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

பிசிபி தளவமைப்பு இயக்கி அல்லது கட்டுப்படுத்தி ஐசி முழுவதும் 10nF மற்றும் 1nF பீங்கான் மின்தேக்கிக்கு இடையே நெருங்கிய தொடர்பைக் காட்டுகிறது. சென்ஸ் வரி சரியான கெல்வின் இணைப்பையும் பிரதிபலிக்கிறது. உள் மின் அடுக்கு என்பது பிரிக்கப்பட்ட மூலக் கோடு ஆகும், இது சத்தம் இணைப்பைக் குறைக்க பல வயாக்களைப் பயன்படுத்தி ஒரே ஆனால் பிரிக்கப்பட்ட மூலக் கோடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.