बिजली आपूर्ति स्विच समस्या को तेजी से कैसे पहचाना जा सकता है?
तथाकथित स्विचिंग बिजली आपूर्ति एक बिजली आपूर्ति को संदर्भित करती है जो स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखने के लिए स्विच ट्यूब खोलने और ट्यूब अनुभाग के समय अनुपात को नियंत्रित करने के लिए आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक पावर तकनीक का उपयोग करती है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति आम तौर पर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन नियंत्रण आईसी और एमओएसएफईटी से बनी होती है। बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी विकास और नवाचार के विकास के साथ, स्विचिंग बिजली आपूर्ति तकनीक भी लगातार नवाचार कर रही है। इसके बाद, मैं स्विचिंग बिजली आपूर्ति की डिजाइन प्रक्रिया में कुछ सावधानियां पेश करूंगा, और यह भी पेश करूंगा कि स्विचिंग बिजली आपूर्ति में कोई समस्या होने पर स्विचिंग बिजली आपूर्ति की समस्या का तुरंत कैसे पता लगाया जाए।
स्विचिंग बिजली आपूर्ति का लेआउट
स्विचिंग बिजली आपूर्ति एक प्रकार की बिजली आपूर्ति है जो स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रखने के लिए स्विचिंग ऑन और ऑफ के समय अनुपात को नियंत्रित करने के लिए आधुनिक बिजली इलेक्ट्रॉनिक तकनीक का उपयोग करती है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति आम तौर पर पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) नियंत्रण आईसी और एमओएसएफईटी से बनी होती है।
उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति को डिजाइन करते समय लेआउट बहुत महत्वपूर्ण है। एक अच्छा लेआउट इस प्रकार की बिजली आपूर्ति के साथ कई समस्याओं का समाधान कर सकता है। लेआउट के कारण होने वाली समस्याएं आमतौर पर उच्च धाराओं पर प्रकट होती हैं और इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच बड़े वोल्टेज अंतर पर अधिक स्पष्ट होती हैं। कुछ मुख्य समस्याएं बड़े आउटपुट करंट और/या बड़े इनपुट/आउटपुट वोल्टेज अंतर पर कम विनियमन, आउटपुट और शुरुआत तरंगों पर अतिरिक्त शोर और अस्थिरता हैं। नीचे दिए गए कुछ सरल सिद्धांतों को लागू करके ऐसी समस्याओं को कम किया जा सकता है।
प्रारंभ करनेवाला
स्विचिंग बिजली आपूर्ति बंद फेराइट कोर के साथ कम ईएमआई (इलेक्ट्रो मैग्नेटिक इंटरफेरेंस) इंडक्टर्स का उपयोग करती है। जैसे कि गोल या बंद ई-कोर। खुले कोर का भी उपयोग किया जा सकता है यदि उनमें ईएमआई विशेषताएँ कम हैं और वे कम बिजली के तारों और घटकों से दूर स्थित हैं। यदि खुले कोर का उपयोग कर रहे हैं, तो कोर के ध्रुवों को पीसीबी के लंबवत रखना भी एक अच्छा विचार है। रॉड कोर (स्टिक कोर) का उपयोग आमतौर पर अधिकांश अवांछित शोर को खत्म करने के लिए किया जाता है।
प्रतिक्रिया
फीडबैक लूप को इंडक्टर्स और शोर स्रोतों से दूर रखने का प्रयास करें। साथ ही फीडबैक लाइन को यथासंभव सीधा और मोटा बनाएं। कभी-कभी इन दोनों दृष्टिकोणों के बीच एक समझौता होता है, लेकिन फीडबैक लाइन को प्रारंभकर्ता की ईएमआई और अन्य शोर स्रोतों से दूर रखना दोनों के लिए अधिक महत्वपूर्ण है। फीडबैक लाइन को पीसीबी पर प्रारंभ करनेवाला के विपरीत तरफ रखें और इसे बीच में एक ग्राउंड प्लेन से अलग करें।
फिल्टर संधारित्र
एक छोटे सिरेमिक इनपुट फिल्टर कैपेसिटर का उपयोग करते समय, इसे आईसी के वीआईएन पिन के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए। यह जितना संभव हो सके लाइन इंडक्शन के प्रभाव को हटा देगा, जिससे आंतरिक आईसी लाइनों को एक क्लीनर वोल्टेज स्रोत मिलेगा। स्विचिंग बिजली आपूर्ति के कुछ डिज़ाइनों में आमतौर पर स्थिरता कारणों से आउटपुट से फीडबैक पिन से जुड़े फ़ीड-फ़ॉरवर्ड कैपेसिटर के उपयोग की आवश्यकता होती है। इस मामले में, इसे आईसी के जितना संभव हो उतना करीब स्थित होना चाहिए। सरफेस-माउंट कैपेसिटर का उपयोग करने से लीड की लंबाई भी कम हो जाती है, जिससे थ्रू-होल घटकों के कारण प्रभावी एंटीना (प्रभावी एंटीना) में शोर युग्मन कम हो जाता है।
कमी पूर्ति
यदि स्थिरता के लिए बाहरी क्षतिपूर्ति घटकों की आवश्यकता होती है, तो उन्हें भी यथासंभव आईसी के करीब रखा जाना चाहिए। फ़िल्टर कैपेसिटर के लिए चर्चा किए गए समान कारणों से सतह-माउंट घटकों की भी यहां अनुशंसा की जाती है। ये घटक भी प्रारंभकर्ता के बहुत करीब नहीं होने चाहिए।
निशान और जमीनी विमान
सभी पावर (उच्च धारा) के निशानों को यथासंभव छोटा, सीधा और मोटा रखें। एक मानक पीसीबी पर, प्रति एम्पियर 15मिलि (0.381मिमी) की पूर्ण न्यूनतम चौड़ाई रखना सबसे अच्छा है। प्रारंभ करनेवाला, आउटपुट कैपेसिटर और आउटपुट डायोड जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए। यह बिजली आपूर्ति के निशानों को स्विच करने के कारण होने वाली ईएमआई को कम करने में मदद कर सकता है जब बड़ी स्विचिंग धाराएं उनके माध्यम से प्रवाहित होती हैं। यह लीड इंडक्शन और प्रतिरोध को भी कम करता है, जो शोर स्पाइक्स, रिंगिंग और प्रतिरोधक हानि को कम करता है, जो वोल्टेज त्रुटियां पैदा कर सकता है। आईसी का ग्राउंड, इनपुट कैपेसिटर, आउटपुट कैपेसिटर और आउटपुट डायोड (यदि मौजूद है) सभी को सीधे एक ग्राउंड प्लेन से जोड़ा जाना चाहिए। पीसीबी के दोनों ओर ग्राउंड प्लेन रखना सबसे अच्छा है। यह ग्राउंड लूप त्रुटियों को कम करता है और प्रारंभ करनेवाला द्वारा उत्पन्न अधिक ईएमआई को अवशोषित करता है, जिससे शोर कम होता है। दो से अधिक परतों वाले मल्टीलेयर बोर्डों के लिए, प्रदर्शन में सुधार के लिए पावर प्लेन (वह क्षेत्र जहां पावर ट्रेस और घटक रहते हैं) और सिग्नल प्लेन (वह क्षेत्र जहां फीडबैक और मुआवजा घटक रहते हैं) को अलग करने के लिए ग्राउंड प्लेन का उपयोग किया जा सकता है। मल्टीलेयर बोर्डों पर, विभिन्न विमानों के निशानों को जोड़ने के लिए वाया की आवश्यकता होती है। यदि ट्रेस को एक बड़े करंट को एक तरफ से दूसरे तक ले जाने की आवश्यकता है, तो प्रति 200mA करंट के माध्यम से एक मानक का उपयोग करना अच्छा अभ्यास है।
घटकों को व्यवस्थित करें ताकि प्रारंभिक वर्तमान लूप एक ही दिशा में घूमें। हेड रेगुलेटर कैसे काम कर रहा है, इसके आधार पर दो पावर स्टेट्स हैं। एक अवस्था वह होती है जब द्वार बंद होता है और दूसरी अवस्था वह होती है जब द्वार खुला होता है। प्रत्येक स्थिति के दौरान, वर्तमान में चालू पावर डिवाइस द्वारा एक करंट लूप बनाया जाता है। बिजली उपकरणों को व्यवस्थित किया जाता है ताकि प्रत्येक अवस्था के दौरान करंट लूप एक ही दिशा में संचालित हो। यह दो आधे रिंगों के बीच के निशानों में चुंबकीय क्षेत्र के उलटाव को रोकता है और ईएमआई उत्सर्जन को कम करता है।
ठंडा
सरफेस माउंट पावर आईसी या बाहरी पावर स्विच का उपयोग करते समय, पीसीबी को अक्सर हीट सिंक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। यह डिवाइस को गर्मी खत्म करने में मदद करने के लिए पीसीबी पर तांबे की परत वाली सतह का उपयोग करने के लिए है। पीसीबी थर्मल अपव्यय के उपयोग के बारे में जानकारी के लिए विशिष्ट डिवाइस हैंडबुक देखें। यह आमतौर पर स्विचिंग बिजली आपूर्ति द्वारा जोड़े गए कूलिंग डिवाइस को बचा सकता है।
