कुनै पनि PCB डिजाइन गर्नु चुनौतीपूर्ण हुन्छ, विशेष गरी उपकरणहरू साना र साना हुँदै जाँदा। उच्च-वर्तमान PCB डिजाइन अझ जटिल छ किनभने यसमा सबै समान अवरोधहरू छन् र विचार गर्न अद्वितीय कारकहरूको अतिरिक्त सेट आवश्यक पर्दछ।
विज्ञहरूले २०३० सम्ममा औद्योगिक आयओटीको लागि दोहोरो अंकको वार्षिक वृद्धि दर हासिल गर्न उच्च-शक्ति उपकरणहरूको माग बढ्ने सम्भावना रहेको अनुमान गरेका छन्। यस प्रवृत्तिको लागि उच्च-वर्तमान इलेक्ट्रोनिक्समा पीसीबी डिजाइनलाई अनुकूलन गर्न यहाँ सात चरणहरू छन्।

१.पर्याप्त केबल आकार सुनिश्चित गर्नुहोस्
उच्च करेन्ट PCBS को लागि लाइन साइज सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण डिजाइन विचारहरू मध्ये एक हो। अधिक कम्प्याक्ट डिजाइनहरूको लागि तामाको तारहरू सानो बनाइने प्रवृत्ति रहेको छ, तर यो उच्च करेन्टहरूमा काम गर्दैन। सानो क्रस सेक्सनले ताप अपव्यय मार्फत पावर हानि निम्त्याउन सक्छ, त्यसैले उपयुक्त रूपमा ठूलो ट्र्याक साइज आवश्यक छ।
तपाईंले दुई कारकहरू समायोजन गरेर तारको क्रस-सेक्शनल क्षेत्र परिवर्तन गर्न सक्नुहुन्छ: तारको चौडाइ र तामाको मोटाई। यी दुईलाई सन्तुलनमा राख्नु भनेको बिजुली खपत कम गर्ने र आदर्श PCB आकार कायम राख्ने कुञ्जी हो।
तपाईंको उपकरणको लागि आवश्यक पर्ने करेन्टको प्रकारलाई कुन चौडाइ र मोटाईले समर्थन गर्छ भनेर जान्नको लागि PCB लाइन चौडाइ क्याल्कुलेटर प्रयोग गर्नुहोस्। यी उपकरणहरू प्रयोग गर्दा, तपाईंलाई आवश्यक पर्ने भन्दा उच्च करेन्टलाई समर्थन गर्न तारको आकार डिजाइन गर्न सावधान रहनुहोस्।

२. कम्पोनेन्ट प्लेसमेन्टमा पुनर्विचार गर्नुहोस्
उच्च-वर्तमान PCB डिजाइनमा कम्पोनेन्ट लेआउट अर्को प्रमुख विचार हो। MOSFET र समान कम्पोनेन्टहरूले धेरै गर्मी उत्पन्न गर्छन्, त्यसैले तिनीहरूलाई अन्य तातो वा तापक्रम-संवेदनशील ठाउँहरूबाट सकेसम्म अलग राख्नु महत्त्वपूर्ण छ। कम फारम कारकहरूसँग व्यवहार गर्दा यो सधैं सजिलो हुँदैन।
एम्पलीफायर र कन्भर्टरहरूलाई MOSFET र अन्य तताउने तत्वहरूबाट उपयुक्त दूरीमा राख्नुपर्छ। किनारामा उच्च शक्ति क्षेत्र कायम राख्न लोभलाग्दो हुन सक्छ, तर यसले एक समान तापक्रम वितरणको लागि अनुमति दिँदैन। बरु, तिनीहरूलाई ऊर्जा कायम राख्न बोर्डभरि सिधा रेखाहरूमा राखिन्छ, जसले तापलाई अझ समान बनाउँछ।
सबैभन्दा प्रभावशाली क्षेत्रहरूमा पहिले सम्पर्क गरेर, आदर्श कम्पोनेन्टहरू निर्धारण गर्न सजिलो हुन्छ। पहिले, उच्च-तापमान कम्पोनेन्टहरूको लागि आदर्श स्थान निर्धारण गर्नुहोस्। एकपटक तपाईंले तिनीहरूलाई कहाँ राख्ने भनेर थाहा पाएपछि, तपाईंले बाँकी ठाउँहरू खाली ठाउँहरू भर्न प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ।

३. गर्मी अपव्यय व्यवस्थापनलाई अनुकूलन गर्नुहोस्
त्यस्तै गरी, उच्च करेन्ट PCBS लाई पनि सावधानीपूर्वक थर्मल व्यवस्थापन आवश्यक पर्दछ। धेरैजसो अनुप्रयोगहरूको लागि, यसको अर्थ FR4 ल्यामिनेटहरूको गिलास संक्रमण तापमानको लागि आन्तरिक तापक्रम १३० डिग्री सेल्सियसभन्दा कम राख्नु हो। कम्पोनेन्ट प्लेसमेन्टलाई अनुकूलन गर्नाले मद्दत गर्नेछ, तर तपाईंको ताप न्यूनीकरण चरणहरू त्यहाँ रोकिनु पर्छ।
प्राकृतिक संवहन शीतलन साना उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स PCBS को लागि पर्याप्त हुन सक्छ, तर उच्च शक्ति अनुप्रयोगहरूको लागि पर्याप्त नहुन सक्छ। मेकानिकल रेडिएटरहरू आवश्यक हुन सक्छ। MOSFET हरू वरिपरि पंखा वा तरल शीतलन प्रणाली जस्ता सक्रिय शीतलनले पनि मद्दत गर्दछ। यद्यपि, केही उपकरण डिजाइनहरू परम्परागत रेडिएटरहरू वा सक्रिय शीतलन समायोजन गर्न पर्याप्त ठूला नहुन सक्छन्।
साना तर उच्च-प्रदर्शन गर्ने PCBS का लागि, प्वालहरू मार्फत ताप अपव्यय एक उपयोगी विकल्प हो। प्वालहरूको श्रृंखला खन्याइएको उच्च प्रवाहकीय धातुले MOSFETs वा समान घटकहरूबाट तापलाई अधिक संवेदनशील क्षेत्रहरूमा पुग्नु अघि हटाउँछ।

४. सही सामग्री प्रयोग गर्नुहोस्
थर्मल व्यवस्थापनलाई अनुकूलन गर्दा र कम्पोनेन्टहरूले उच्च धाराहरू सामना गर्न सक्छन् भनी सुनिश्चित गर्दा सामग्री छनोट धेरै फाइदाजनक हुनेछ। यो PCB कम्पोनेन्टहरू र सब्सट्रेटहरूमा लागू हुन्छ।
यद्यपि FR4 सबैभन्दा सामान्य सब्सट्रेट हो, यो सधैं उच्च-करेन्ट PCB डिजाइनहरूको लागि उत्तम विकल्प होइन। धातु-कोर PCBS आदर्श हुन सक्छ किनभने तिनीहरूले FR4 जस्ता सब्सट्रेटहरूको इन्सुलेशन र लागत-प्रभावकारितालाई अत्यधिक प्रवाहकीय धातुहरूको बल र तापमान विस्थापनसँग सन्तुलनमा राख्छन्। वैकल्पिक रूपमा, केही निर्माताहरूले विशेष ताप-प्रतिरोधी ल्यामिनेटहरू बनाउँछन् जुन तपाईंले विचार गर्न सक्नुहुन्छ।
फेरि, तपाईंले उच्च तापीय प्रतिरोध मान भएका कम्पोनेन्टहरू मात्र प्रयोग गर्नुपर्छ। कहिलेकाहीँ, यसको अर्थ बढी ताप प्रतिरोधी सामग्रीहरू छनौट गर्नु हो, जबकि अन्य अवस्थामा यसको अर्थ उही सामग्रीको बाक्लो कम्पोनेन्टहरू प्रयोग गर्नु हो। कुन विकल्प उत्तम छ भन्ने कुरा तपाईंको PCB आकार, बजेट र उपलब्ध आपूर्तिकर्ताहरूमा निर्भर गर्दछ।

५. गुणस्तर नियन्त्रण प्रक्रियामा सुधार गर्नुहोस्
उच्च-वर्तमान PCBS को विश्वसनीयता पनि उत्पादनमा त्रुटिहरू फेला पार्ने कुरा हो। यदि उत्पादन प्रक्रियाले यसको फाइदाहरू अफसेट गर्ने दोषहरू फेला पार्न र सम्बोधन गर्न सक्दैन भने, माथिका चार डिजाइन विकल्पहरूले धेरै सुधार ल्याउने छैनन्। प्रोटोटाइप पुनरावृत्तिहरूको लागि थप भरपर्दो गुणस्तर जाँचहरू पनि महत्त्वपूर्ण छन्।
PCB को गुणस्तर मूल्याङ्कन गर्न सही उपकरणहरू प्रयोग गर्नु यस क्षेत्रमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण विचारहरू मध्ये एक हो। टेम्प्लेट र आवरणको रूपमा डिजिटल अप्टिकल तुलनाकर्ताहरूले परम्परागत विधिहरूलाई राम्रो प्रदर्शन गर्छन् किनकि तिनीहरू समयसँगै फैलिन्छन् र विकृत हुन्छन्, जसले गर्दा तिनीहरूको विश्वसनीयतामा बाधा पुग्छ। तपाईंले मानव त्रुटिको जोखिम कम गर्न स्वचालित गर्न सजिलो उपकरणहरू पनि विचार गर्नुपर्छ।
तपाईंले प्रयोग गर्ने विशिष्ट विधि र प्रविधिहरूको पर्वाह नगरी, सबै दोषहरू ट्र्याक गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। समयसँगै, यो डेटाले समस्याहरूको उदयमा प्रवृत्तिहरू प्रकट गर्न सक्छ, जसले गर्दा थप भरपर्दो PCB डिजाइन परिवर्तनहरू प्रदान गर्न सकिन्छ।

६.उत्पादनशीलता डिजाइन
उच्च-वर्तमान PCB डिजाइनमा समान तर प्रायः बेवास्ता गरिएको कारक भनेको निर्माणको सहजता सुनिश्चित गर्नु हो। यदि उत्पादन त्रुटिहरू यति सामान्य छन् कि उपकरणले कागजमा निर्दिष्टीकरणहरू विरलै पूरा गर्दछ भने, सिद्धान्तमा PCB कति भरपर्दो छ भन्ने कुराले फरक पार्दैन।
समाधान भनेको सकेसम्म धेरै जटिल वा जटिल डिजाइनहरूबाट बच्नु हो। उच्च-करेन्ट PCBS डिजाइन गर्दा, यी कार्यप्रवाहहरूले कसरी उत्पादन गर्न सक्छन् र कस्ता समस्याहरू उत्पन्न हुन सक्छन् भन्ने कुरालाई विचार गर्दै आफ्नो निर्माण प्रक्रियालाई ध्यानमा राख्नुहोस्। तपाईंले त्रुटिरहित उत्पादनहरू जति सजिलो बनाउन सक्नुहुन्छ, तिनीहरू त्यति नै भरपर्दो हुनेछन्।
यो चरणको लागि उत्पादन सरोकारवालाहरूसँग घनिष्ठ सहकार्य आवश्यक छ। यदि तपाईंले घरभित्रै उत्पादन व्यवस्थापन गर्नुहुन्न भने, सम्भावित उत्पादनशीलता समस्याहरूमा उनीहरूको इनपुट प्राप्त गर्न डिजाइन चरणमा आफ्ना उत्पादन साझेदारहरूलाई संलग्न गर्नुहोस्।

७. आफ्नो फाइदाको लागि प्रविधि प्रयोग गर्नुहोस्
नयाँ योजना र उत्पादन प्रविधिहरूले यी विचारहरूलाई सन्तुलनमा राख्न सजिलो बनाउन सक्छ। थ्रीडी प्रिन्टिङले उत्पादन त्रुटिहरू बिना थप जटिल PCB लेआउटहरूलाई समर्थन गर्न थप डिजाइन लचिलोपन प्रस्तुत गर्दछ। यसको परिशुद्धताले तपाईंलाई तामाको तारले यसको लम्बाइ घटाउन र बिजुली खपत कम गर्न समकोणको सट्टा वक्र पछ्याउँछ भनेर सुनिश्चित गर्न अनुमति दिन्छ।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुसन्धान गर्न लायक अर्को प्रविधि हो। AI PCB उपकरणहरूले वास्तविक संसारमा त्रुटिहरू देखा पर्नबाट रोक्नको लागि स्वचालित रूपमा कम्पोनेन्टहरू राख्न वा सम्भावित डिजाइन समस्याहरूलाई हाइलाइट गर्न सक्छन्। समान समाधानहरूले भौतिक प्रोटोटाइपहरू उत्पादन गर्नु अघि PCBS को कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन गर्न विभिन्न परीक्षण वातावरणहरू अनुकरण गर्न सक्छन्।

उच्च वर्तमान PCB डिजाइनमा सावधानी अपनाउन आवश्यक छ
भरपर्दो उच्च-करेन्ट PCB डिजाइन गर्नु सजिलो छैन, तर असम्भव पनि छैन। यी सात चरणहरू पालना गर्नाले तपाईंलाई अझ कुशल उच्च-शक्ति उपकरणहरू सिर्जना गर्न आफ्नो डिजाइन प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्न मद्दत गर्नेछ।
औद्योगिक इन्टरनेट अफ थिंग्स बढ्दै जाँदा, यी विचारहरू अझ महत्त्वपूर्ण हुँदै जानेछन्। तिनीहरूलाई अहिले नै अँगाल्नु भविष्यमा निरन्तर सफलताको कुञ्जी हुनेछ।