কিভাবে পাওয়ার সাপ্লাই সুইচ সমস্যা দ্রুত চিহ্নিত করা যেতে পারে?
তথাকথিত সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই বলতে এমন একটি পাওয়ার সাপ্লাইকে বোঝায় যা আধুনিক ইলেকট্রনিক পাওয়ার প্রযুক্তি ব্যবহার করে সুইচ টিউব খোলার সময় অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করতে এবং টিউব বিভাগের একটি স্থিতিশীল আউটপুট ভোল্টেজ বজায় রাখতে ব্যবহার করে। স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই সাধারণত পালস প্রস্থ মডুলেশন কন্ট্রোল আইসি এবং এমওএসএফইটি দ্বারা গঠিত। পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তি উন্নয়ন এবং উদ্ভাবনের বিকাশের সাথে, সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই প্রযুক্তিও ক্রমাগত উদ্ভাবন করছে। এর পরে, আমি স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ডিজাইন প্রক্রিয়ার কিছু সতর্কতা অবলম্বন করব, এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে কোনও সমস্যা হলে কীভাবে দ্রুত স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সমস্যাটি খুঁজে বের করা যায় তাও পরিচয় করিয়ে দেব।
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এর লেআউট
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই হল এক ধরনের পাওয়ার সাপ্লাই যা একটি স্থিতিশীল আউটপুট ভোল্টেজ বজায় রাখার জন্য চালু এবং বন্ধ করার সময় অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করতে আধুনিক পাওয়ার ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি ব্যবহার করে। স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই সাধারণত পালস উইডথ মডুলেশন (PWM) কন্ট্রোল IC এবং MOSFET দ্বারা গঠিত।
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন করার সময় লেআউট খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একটি ভাল লেআউট এই ধরনের পাওয়ার সাপ্লাই দিয়ে অনেক সমস্যার সমাধান করতে পারে। লেআউটের কারণে সমস্যাগুলি সাধারণত উচ্চ স্রোতে প্রকাশ পায় এবং ইনপুট এবং আউটপুট ভোল্টেজের মধ্যে বড় ভোল্টেজের পার্থক্যে আরও স্পষ্ট হয়। কিছু প্রধান সমস্যা হল বৃহৎ আউটপুট স্রোত এবং/অথবা বড় ইনপুট/আউটপুট ভোল্টেজের পার্থক্য, আউটপুটে অতিরিক্ত শব্দ এবং তরঙ্গরূপ শুরু হওয়া এবং অস্থিরতা। নিচের কয়েকটি সহজ নীতি প্রয়োগ করে এই ধরনের সমস্যা কমিয়ে আনা যায়।
প্রবর্তক
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই কম ইএমআই (ইলেক্ট্রো ম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স) ইনডাক্টর ব্যবহার করে যাতে বন্ধ ফেরাইট কোর থাকে। যেমন গোলাকার বা বন্ধ ই-কোর। ওপেন কোরগুলিও ব্যবহার করা যেতে পারে যদি তাদের কম EMI বৈশিষ্ট্য থাকে এবং কম শক্তির তার এবং উপাদানগুলি থেকে দূরে অবস্থিত থাকে। যদি একটি খোলা কোর ব্যবহার করা হয়, তাহলে কোরের খুঁটিগুলি PCB-তে লম্ব হওয়াও একটি ভাল ধারণা। রড কোর (sTIck কোর) সাধারণত বেশিরভাগ অবাঞ্ছিত শব্দ দূর করতে ব্যবহৃত হয়।
প্রতিক্রিয়া
ফিডব্যাক লুপকে ইন্ডাক্টর এবং শব্দের উৎস থেকে দূরে রাখার চেষ্টা করুন। এছাড়াও প্রতিক্রিয়া লাইন যতটা সম্ভব সোজা এবং মোটা করুন। কখনও কখনও এই দুটি পদ্ধতির মধ্যে একটি লেনদেন হয়, তবে প্রতিক্রিয়া লাইনকে সূচনাকারীর EMI এবং অন্যান্য শব্দের উত্স থেকে দূরে রাখা দুটির মধ্যে আরও সমালোচনামূলক। PCB-তে ইন্ডাক্টরের বিপরীত দিকে ফিডব্যাক লাইনটি রাখুন এবং মাঝখানে একটি গ্রাউন্ড প্লেন দিয়ে আলাদা করুন।
ফিল্টার ক্যাপাসিটর
একটি ছোট সিরামিক ইনপুট ফিল্টার ক্যাপাসিটর ব্যবহার করার সময়, এটি আইসি-এর ভিআইএন পিনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি রাখা উচিত। এটি অভ্যন্তরীণ IC লাইনগুলিকে একটি ক্লিনার ভোল্টেজের উত্স প্রদান করে যতটা সম্ভব লাইন ইন্ডাকট্যান্সের প্রভাবকে সরিয়ে দেবে। পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার কিছু ডিজাইনের জন্য আউটপুট থেকে ফিডব্যাক পিনের সাথে সংযুক্ত ফিড-ফরোয়ার্ড ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা প্রয়োজন, সাধারণত স্থিতিশীলতার কারণে। এই ক্ষেত্রে, এটি IC এর যতটা সম্ভব কাছাকাছি অবস্থিত হওয়া উচিত। সারফেস-মাউন্ট ক্যাপাসিটর ব্যবহার করলে সীসার দৈর্ঘ্যও কমে যায়, যার ফলে ছিদ্রযুক্ত উপাদানগুলির দ্বারা সৃষ্ট কার্যকরী অ্যান্টেনায় (কার্যকর অ্যান্টেনা) শব্দের সংযোগ হ্রাস পায়।
ক্ষতিপূরণ
যদি স্থিতিশীলতার জন্য বাহ্যিক ক্ষতিপূরণ উপাদানগুলির প্রয়োজন হয়, তবে সেগুলিকে যতটা সম্ভব IC এর কাছাকাছি রাখা উচিত। ফিল্টার ক্যাপাসিটারগুলির জন্য আলোচিত একই কারণে এখানে সারফেস-মাউন্ট উপাদানগুলিও সুপারিশ করা হয়। এই উপাদানগুলিও প্রবর্তকের খুব কাছাকাছি হওয়া উচিত নয়।
ট্রেস এবং গ্রাউন্ড প্লেন
যতটা সম্ভব সংক্ষিপ্ত, সোজা এবং পুরু সমস্ত শক্তি (উচ্চ প্রবাহ) ট্রেস রাখুন। একটি স্ট্যান্ডার্ড PCB-তে, প্রতি এম্পে 15mil (0.381mm) সর্বনিম্ন প্রস্থ থাকা ভাল। ইন্ডাক্টর, আউটপুট ক্যাপাসিটর এবং আউটপুট ডায়োড যতটা সম্ভব কাছাকাছি থাকা উচিত। এটি পাওয়ার সাপ্লাই ট্রেস স্যুইচ করার কারণে ইএমআই কমাতে সাহায্য করতে পারে যখন বড় সুইচিং স্রোত তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এটি সীসার আবেশ এবং প্রতিরোধকেও হ্রাস করে, যা নয়েজ স্পাইক, রিংিং এবং প্রতিরোধী ক্ষতি হ্রাস করে, যা ভোল্টেজ ত্রুটি তৈরি করতে পারে। IC এর গ্রাউন্ড, ইনপুট ক্যাপাসিটর, আউটপুট ক্যাপাসিটর, এবং আউটপুট ডায়োড (যদি উপস্থিত থাকে) একটি গ্রাউন্ড প্লেনের সাথে সরাসরি সংযুক্ত হওয়া উচিত। পিসিবির দুই পাশে গ্রাউন্ড প্লেন থাকলে ভালো হয়। এটি গ্রাউন্ড লুপ ত্রুটিগুলি হ্রাস করে এবং সূচনাকারীর দ্বারা উত্পন্ন আরও EMI শোষণ করে, যার ফলে শব্দ কম হয়। দুইটির বেশি স্তর বিশিষ্ট মাল্টিলেয়ার বোর্ডের জন্য, কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য একটি গ্রাউন্ড প্লেন ব্যবহার করা যেতে পারে পাওয়ার প্লেন (যে জায়গাটিতে পাওয়ার ট্রেস এবং উপাদানগুলি থাকে) এবং সিগন্যাল প্লেন (যেখানে প্রতিক্রিয়া এবং ক্ষতিপূরণের উপাদানগুলি থাকে) আলাদা করতে। মাল্টিলেয়ার বোর্ডে, বিভিন্ন প্লেনে ট্রেস সংযুক্ত করার জন্য ভিয়াস প্রয়োজন। যদি ট্রেসটিকে এক পাশ থেকে অন্য দিকে একটি বড় কারেন্ট বহন করতে হয়, তাহলে প্রতি 200mA কারেন্টের মাধ্যমে একটি স্ট্যান্ডার্ড ব্যবহার করা ভাল অভ্যাস।
উপাদানগুলি সাজান যাতে প্রাথমিক বর্তমান লুপগুলি একই দিকে ঘোরে। হেড রেগুলেটর কিভাবে কাজ করছে তার উপর নির্ভর করে দুটি পাওয়ার স্টেট আছে। একটি রাজ্য হল যখন খোলার বন্ধ করা হয় এবং অন্য রাজ্যটি হল যখন খোলা খোলা থাকে। প্রতিটি অবস্থার সময়, বর্তমানে চালু থাকা পাওয়ার ডিভাইস দ্বারা একটি বর্তমান লুপ তৈরি করা হয়। পাওয়ার ডিভাইসগুলি এমনভাবে সাজানো হয়েছে যাতে বর্তমান লুপ প্রতিটি অবস্থার সময় একই দিকে সঞ্চালিত হয়। এটি দুটি অর্ধ-রিংগুলির মধ্যে ট্রেসগুলিতে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বিপরীতমুখী প্রতিরোধ করে এবং ইএমআই নির্গমন হ্রাস করে।
শীতল
সারফেস মাউন্ট পাওয়ার আইসি বা বাহ্যিক পাওয়ার সুইচ ব্যবহার করার সময়, PCB প্রায়শই তাপ সিঙ্ক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি পিসিবিতে তামার আচ্ছাদিত পৃষ্ঠটি ব্যবহার করে ডিভাইসটিকে তাপ নষ্ট করতে সহায়তা করে। PCB থার্মাল ডিসিপেশন ব্যবহারের তথ্যের জন্য নির্দিষ্ট ডিভাইস হ্যান্ডবুক পড়ুন। এটি সাধারণত স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা যোগ করা কুলিং ডিভাইসটিকে সংরক্ষণ করতে পারে।
