Uso de símbolos de tierra en diagramas de circuitos

15

En esta pregunta es el siguiente diagrama para un elevador de voltaje diseñado para baterías pequeñas dispositivos alimentados

La especificación TPS61200 dice que GND es control / logic ground y PGND es power ground pero esto no se refleja en los símbolos elegidos en el diagrama. También me sorprende por qué el enlace a la tierra se muestra en GND en lugar de en PGND.

Desde esta clave parece que varias partes del circuito anterior deben vincularse a tierra del chasis y no a (digamos) tierra digital / común / señal / control / lógica.

¿Porquéespecificarlatierradelchasis?¿Estoyequivocadoalinterpretaresocomolapartemetálicadeunrecintoque(generalmente)estáconectadoatierraatravésdelaconexióneléctricadelaredeléctricaporrazonesdeseguridad?

Hemiradopreguntassimilaresaquí†perotodavíamedesconciertalaeleccióndelossímbolosenelcircuitodeejemplo.

¿Porquéseusanestossímbolosenparticularenestediagramadecircuito?

†Preguntasrelacionadas

pregunta RedGrittyBrick

3 respuestas

10

El diseñador ha tratado de indicar en el esquema la forma en que deben separarse los motivos y ha realizado un trabajo razonable con los símbolos estándar disponibles para él.

Debería haber una descripción detallada y directrices escritas en la hoja de datos y diseños de PCB recomendados ya sea allí o en una nota de aplicación separada (si busca este chip en el sitio web de TI, las Notas de aplicación relevantes deben ser fáciles de usar). encontrar)

Pero básicamente, el IC contiene tanto un amplificador de alta ganancia con una entrada sensible como un interruptor de alta corriente, capaz de generar mucho ruido. Con una conexión a tierra incorrecta, las corrientes altas en los cables de tierra pueden generar señales no deseadas en la entrada del amplificador, causando inestabilidad o una regulación de voltaje deficiente.

La solución es, en la medida de lo posible, proporcionar dos bases separadas; uno silencioso para señales sensibles (denotado por "tierra física") y otro para corrientes altas (denotado por tierra de chasis, que no tiene que estar conectado al chasis real). Los dos DEBEN estar unidos entre sí, uno a uno, cuidadosamente punto elegido, a veces llamado "tierra estelar" (término de búsqueda útil para lecturas adicionales)

Por lo tanto, R1 y R2 proporcionan la retroalimentación de voltaje al amplificador de error. No desea inyectar grandes errores a través de R2, por lo que se devuelve al suelo silencioso. El amplificador de error tomará su referencia del pin "GND" (nuevamente en el suelo silencioso)

Ahora ...

La corriente de conmutación a través de L impone una forma de onda de corriente CA enorme en Vin, y genera una corriente CA enorme en Vout respectivamente. Estas corrientes se comunican a tierra a través de C1 y C2 respectivamente.

De hecho, el lado de potencia de este circuito se puede leer como un bucle continuo GND -> C1 -> L1 -> (switch inside chip between L and Vout) -> C2 -> GND.

Este bucle es la parte más importante del circuito y debe mantenerse lo más pequeño posible. Lo mejor que se puede hacer es colocar los cables GND de C1 y C2 uno al lado del otro, prácticamente toda la corriente de CA va de un pin C a otro directamente. Las otras conexiones (PGND, VAUX a través de C3) son menos importantes, pero también van a este punto.

Y una traza (razonablemente gruesa) desde aquí hasta el suelo con poco ruido transportará relativamente poca corriente, con relativamente poco ruido en ella.

Aprender a leer esta ruta de alta corriente y mantenerla separada de la tierra con poco ruido ayudará a que sus conmutadores no tengan problemas.

    
respondido por el Brian Drummond
5

IEC60417 es la supuesta norma a la que deben adherirse los símbolos en Europa (¿como mínimo?), pero creo que no existe ninguna obligación legal a excepción de la tierra protectora (PE). Aquí hay una foto: -

Aviso#5019:estodebeusarsecuandoseespecificaunaconexiónatierraprotectorayloshevistoenvariascajasypartesdelequipoparaindicarprecisamenteeso:eslaconexiónatierraprotectora.

¡Elinterrogadormuestraelsímbolode"tierra firme" para la tierra protectora y este lo disputo en nombre de toda la UE! Pero quién es para decir a qué "región" se aplican los símbolos del interrogador y no me sorprendería que los burócratas hayan cambiado de opinión sobre las cosas de nuevo.

Si usa el símbolo PE, entonces eso es lo que es y debe ser PERO, todo vale para los otros símbolos. Como lo impliqué en mi comentario, para evitar que el ruido de la toma de corriente eléctrica moleste la retroalimentación y la regulación de este dispositivo (y la mayoría de los otros reguladores de conmutación, si tienen pines separados), se utilizan diferentes símbolos para ayudar al lector a comprender las áreas importantes que deben considerarse en el diseño. .

    
respondido por el Andy aka
3

En este caso, es una cuestión de contexto. Los símbolos denotan motivos separados, y ahí es donde termina su significado. Es muy poco probable que la conexión a tierra esté ligada al chasis, y que la conexión a tierra digital esté conectada a tierra. Lo más probable es que ambos terrenos vuelvan al terminal negativo de la batería. Siempre que exista una posibilidad de confusión como esta, debe anotarse en el esquema y una nota que explique qué significa el uso del símbolo.

    
respondido por el Matt Young

Lea otras preguntas en las etiquetas