কল্পনা করুন আপনার অত্যাধুনিক এম্বেডেড সিস্টেম, যার অসাধারণ ইমেজ প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা, রাডার নির্ভুলতা এবং অভূতপূর্ব গণনাকারী গতি রয়েছে, যা সামান্য পাওয়ার সমস্যার কারণে ব্যর্থ হচ্ছে। এই দৃশ্যকল্পটি এমন একটি ভিত্তির স্থিতিশীলতাকে উপেক্ষা করে একটি আকাশচুম্বী অট্টালিকা নির্মাণের মতো। উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন এম্বেডেড সিস্টেমের জগতে, পাওয়ার ইন্টিগ্রিটি (power integrity) হল সাফল্য এবং ব্যর্থতার মধ্যে নির্ধারক কারণ।
এম্বেডেড সিস্টেম ডিজাইন (Embedded system design) ইলেক্ট্রনিক অ্যাপ্লিকেশনের একটি বিস্তৃত বর্ণালীকে বিস্তৃত করে, সাধারণ Arduino প্রোগ্রামিং থেকে শুরু করে জটিল কাস্টম কম্পিউটিং সিস্টেম পর্যন্ত। ইমেজ, রাডার, মডুলার কম্পিউটিং এবং এজ কম্পিউটিং-এর মতো উন্নত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, পাওয়ার রেগুলেটর মডিউলগুলির ডিজাইন সিস্টেমের পারফরম্যান্সের একটি গুরুত্বপূর্ণ নির্ধারক হয়ে ওঠে, কারণ এটি পাওয়ার ইন্টিগ্রিটি এবং সিগন্যাল ইন্টিগ্রিটি উভয়ই নিশ্চিত করতে হবে। এই সিস্টেমগুলি বৃহৎ কর্পোরেশন থেকে শুরু করে নতুন অ্যাপ্লিকেশন ডোমেন অন্বেষণকারী স্টার্টআপ পর্যন্ত শিল্প জুড়ে উদ্ভাবনকে চালিত করছে।
এম্বেডেড সিস্টেম পাওয়ার আর্কিটেকচার: স্থিতিশীল পাওয়ার ডেলিভারি তৈরি করা
সমস্ত এম্বেডেড সিস্টেমগুলি গণনাকারী ক্রিয়াকলাপগুলি সম্পাদন এবং এম্বেডেড অ্যাপ্লিকেশন বা অপারেটিং সিস্টেম চালানোর জন্য একটি প্রধান প্রসেসরের উপর নির্ভর করে। Arduino বা Raspberry Pi-এর মতো সাধারণ সিস্টেমগুলির জন্য তাদের প্রধান প্রসেসরগুলির জন্য শুধুমাত্র এক বা দুটি কোর ভোল্টেজের প্রয়োজন হতে পারে, তবে FPGA বা GPU-এর মতো উন্নত সিস্টেমগুলির বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ড স্তরে (3.3V, 2.5V, 1.8V, 1.2V, ইত্যাদি) একাধিক কোর ভোল্টেজের প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, পাওয়ার সাপ্লাইকে অবশ্যই সিস্টেম জুড়ে এই সমস্ত ভোল্টেজ প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হবে।
সাধারণত, এম্বেডেড সিস্টেমগুলি স্ট্যান্ডার্ড ভোল্টেজ ইনপুট পাওয়ার ব্যবহার করে, PCB-ভিত্তিক পাওয়ার রেগুলেশন কৌশলগুলি নির্দিষ্ট কোর ভোল্টেজ সরবরাহ করে। পাওয়ার বিতরণ আর্কিটেকচার প্রায়শই একটি শ্রেণিবদ্ধ গাছের কাঠামো অনুসরণ করে:
-
প্রাথমিক ইনপুট সাধারণত পুরো সিস্টেমকে পাওয়ার জন্য একটি সুইচিং রেগুলেটর ব্যবহার করে
-
যেসব সিস্টেম উল্লেখযোগ্য পাওয়ারের প্রয়োজন, বৃহৎ রেগুলেটর মডিউলগুলি সর্বোচ্চ ভোল্টেজ স্তরে স্থিতিশীল পাওয়ার সরবরাহ করে
-
এজ কম্পিউটিং, অটোমোবাইল, মহাকাশ এবং টেলিযোগাযোগে মডুলার সিস্টেমগুলি প্রায়শই র্যাক বা এনক্লোজারের মধ্যে এই স্বাধীন পাওয়ার সাপ্লাইগুলি প্রয়োগ করে
নির্ভুল কোর ভোল্টেজ ম্যানেজমেন্ট: উপাদান-নির্দিষ্ট পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা
বিভিন্ন কোর ভোল্টেজ ডেডিকেটেড পাওয়ার রেগুলেটর দ্বারা সরবরাহ করা হয়, যার প্রত্যেকটির নির্দিষ্ট অপারেশনাল চাহিদা মেটাতে বিশেষ নকশার প্রয়োজন:
-
স্থিতিশীল ভোল্টেজ/কারেন্ট আউটপুট:
আউটপুটকে রিপল দমন, সুইচিং নয়েজ ফিল্টারিং (DC-DC রূপান্তর-এ) এবং অপারেশন চলাকালীন রেগুলেটর ফিডব্যাক স্থিতিশীলতার পুঙ্খানুপুঙ্খ পরীক্ষার মাধ্যমে নয়েজ কমাতে হবে
-
সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট:
এম্বেডেড সিস্টেমগুলি স্কেল করার সাথে সাথে কারেন্টের চাহিদা বৃদ্ধি পায়, যার জন্য রেগুলেটরগুলিকে প্রয়োজনীয় কোর ভোল্টেজে উচ্চ কারেন্ট সরবরাহ করতে হয়
-
EMI/EMC সম্মতি:
কঠিন বৈদ্যুতিক পরিবেশে, বিশেষ করে শিল্প, অটোমোবাইল এবং মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পাওয়ার ইনপুট ট্রানজিয়েন্ট (ESD) এবং সার্জের ঝুঁকিপূর্ণ
পাওয়ার লেআউট ফান্ডামেন্টালস: কম-নয়েজ, উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন পাওয়ার ডেলিভারি অর্জন
এম্বেডেড পাওয়ার লেআউটের জন্য নির্দেশিকা নীতিগুলি পাওয়ার সিস্টেম এবং উচ্চ-গতির PCB ডিজাইনের জন্য সেরা অনুশীলনগুলিকে একত্রিত করে। নিম্নলিখিত টেবিলটি পাওয়ার ইন্টিগ্রিটি নিশ্চিত করার জন্য উপাদান নির্বাচন এবং PCB স্ট্যাকআপ ডিজাইনের জন্য মূল লেআউট বিবেচনাগুলি সংক্ষিপ্ত করে:
|
ডিজাইন দিক
|
গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা
|
|
রেগুলেটর বসানো
|
ট্রেইস দৈর্ঘ্য এবং ইম্পিডেন্স কমাতে লোড পয়েন্টের কাছাকাছি অবস্থান করুন
|
|
গ্রাউন্ডিং কৌশল
|
গ্রাউন্ড লুপ প্রতিরোধ করতে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল বিভাগের জন্য স্টার গ্রাউন্ডিং প্রয়োগ করুন
|
|
ডিকাপলিং ক্যাপাসিটর
|
উপযুক্ত মান ব্যবহার করুন এবং পাওয়ার পিনের কাছাকাছি রাখুন
|
|
থার্মাল ম্যানেজমেন্ট
|
তাপ অপচয়ের জন্য পর্যাপ্ত তামার ক্ষেত্রফল এবং তাপীয় ভায়া নিশ্চিত করুন
|
|
লেয়ার স্ট্যাকআপ
|
ইম্পিডেন্স কমাতে পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড প্লেনের জন্য সংলগ্ন স্তরগুলি উৎসর্গ করুন
|
আধুনিক এম্বেডেড সিস্টেমগুলি তাদের উন্নত ক্ষমতা সমর্থন করার জন্য ক্রমবর্ধমানভাবে অত্যাধুনিক পাওয়ার আর্কিটেকচারের দাবি করে। শিল্প জুড়ে প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা বাড়তে থাকায়, শক্তিশালী পাওয়ার ডিজাইনের গুরুত্ব আরও বাড়বে। প্রকৌশলীদের অবশ্যই নেক্সট-জেনারেশন এম্বেডেড অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পাওয়ার সলিউশন তৈরি করার সময় কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং দক্ষতার বিষয়গুলি বিবেচনা করতে হবে।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
