Consejos sobre el plano de tierra en mi primera PCB

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Necesitaba algunos consejos sobre mi primera PCB. Estoy tratando de construir el circuito a continuación (diagrama esquemático utilizando OrCAD Capture), que está sacado de la hoja de datos del controlador de retorno LT3748.

Hicealgunaslecturas(incluidasalgunasdelaspublicacionesenesteforo)ydecidíadoptaresteplan:

  1. PCBde2capas:todosloscomponentes/pistasvanenlapartesuperior,lacapainferiorsolotieneunplanodelterreno
  2. Todosloscomponentessonsoloparamontajeensuperficie.

Ok,miprimerintentoenlaPCBesacontinuación(usandoelsoftwareExpressPCB).Esteesunproyectodeclaseydebemosconstruirnuestropropiotransformador.Nopudimosobtenerlabobinaquequeríamos,porloquedecidimossimplementecolocareltransformadorenalgúnlugaralladodelaplacayconectarloatravésdeunconectorde4clavijas.

Realmente no pudimos imitar el diseño sugerido en la hoja de datos, ya que estamos usando solo un diseño de 2 capas por varias razones. Nos damos cuenta de que un diseño de 4 capas junto con un pequeño transformador SMT comercial hubiera sido ideal, pero estamos trabajando con lo que tenemos.

Entonces, en base a algunos de los comentarios a continuación (y gracias a todos los que comentaron), he hecho pequeñas mejoras en el PCB (como se muestra a continuación).

También tengo algunas preguntas:

  1. La hoja de datos recomienda aislar o separar físicamente la tierra de alta corriente de la tierra de pequeña señal. El terreno secundario está completamente separado, por lo que se hace con. En cuanto a las primarias, las únicas bases de alta corriente son las de Vin y R8 (la resistencia sensorial). Entonces, ¿es una buena idea conectar los terminales negativos de Vin y R8 con una pista y luego conectar esa pista en un punto a un plano de tierra que tendrá todas las otras conexiones a tierra de pequeña señal? La única penalización entonces sería que la pista de R8 a Vin fuera bastante larga (ya que estoy usando solo 2 capas y no me gustaría romper el plano de tierra debajo, a menos que sea menos peor que correr esta pista larga).

  2. Como se ve en el esquema, estoy ejecutando dos pistas debajo del IC (es decir, en la misma capa superior). ¿Prevén algún problema allí? Mi IC no debería calentarse, ya que funciona solo con una pequeña corriente.

pregunta Ahmed Shehada

3 respuestas

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Es un diseño de recuento de partes bastante bajo, pero de ninguna manera es simple. Es útil comprender cómo funciona el chip en su interior para ver qué pines son más sensibles a la EMI extraviada que otros antes de hacer un diseño. Luego, puede determinar dónde es útil el acoplamiento al suelo y cuándo puede interferir. (Esto es solo información de curva de aprendizaje no específica para su diseño) Aunque muchos estudiantes utilizan el enfoque de diseño físico, desafía la lógica y cuando usted quiere entender cómo funciona, necesita usar la lógica en sus esquemas, no solo el diseño físico. Esto es más útil cuando no funciona.

vs

Cuando descubres que la regulación de la carga es deficiente debido al diseño del transformador externo en relación con la retroalimentación de RFB, qué esquema seguirás y cómo descubrirás por qué falla en tu diseño. Desafortunadamente, lo que los esquemas no muestran es el circuito equivalente de un plano de tierra y su acoplamiento. Esta es la razón por la cual un esquema más "lógico" es importante y las reglas para los pequeños bucles inductivos son importantes y se acoplan a los planos de tierra. Aunque estoy de acuerdo con los consejos dados, este diseño será muy ruidoso y se verá afectado por la forma en que funciona el procesamiento del modo de límite dentro del chip. Un diseño más confiable utilizará retroalimentación de voltaje grande a través de un devanado terciario (que usan en algunas aplicaciones)

  

Puede funcionar, pero qué tan bien está la pregunta.

La radiación EMI, la regulación de la carga, la respuesta al escalón y la ondulación son medidas importantes del rendimiento que se ven afectadas por el procesamiento interno de este chip inteligente de la forma de onda actual que utiliza la resistencia MOSFET. Cuando falla, puedes tratar de entender cómo funciona. Con su esquema, todo lo que puede hacer es ver que las partes están conectadas al pin derecho.

Estos conceptos básicos, aunque le parezcan tediosos, son fundamentales para obtener el rendimiento ofrecido por el chip. El diseño es crítico en este diseño debido a la retroalimentación externa simplificada de la conmutación transitoria. Yo usaría un pequeño transformador torroidal SMD plano como el que usa Linear Technology y seguiría sus pautas de diseño.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Es un circuito bastante simple y el diseño se ve bien. Algo que podría querer considerar es el ancho de traza que va a C1 y C5. Si desea que sus trazados de potencia y tierra sean lo más gruesos posibles, pero según el método con el que vaya a poblar la PCB, esos trazos gruesos que van a las pequeñas almohadillas de los condensadores pueden absorber bastante calor, lo que hace que los condensadores no vuelvan a funcionar correctamente. / p>     

respondido por el Brandon Bailey
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Aprendería de los tableros de demostración que diseñaron. Un transformador de retorno de SMT planar es mejor que el pulso, es lo que usaron con una placa de 4 capas con 2 planos de tierra internos, excepto que existe una brecha entre la CA primaria y secundaria del transformador. Los campos E pulsados fuertes se acoplan entre pares de capas de cobre para la entrada DC y la salida DC para la menor radiación EMI. Estos serán varios órdenes de magnitud más silenciosos para ingresar a su sub-placa y cables de sensores cercanos. Sin embargo, si realmente tuviera que utilizar materiales de bajo costo para este diseño, pondría la placa muy lejos de los cables de los sensores y utilizaría muchos ahorcamientos de ferrita CM alrededor del cable. Cuando está empezando, es mejor aprender qué funciona y luego experimentar con reducciones de costos para mejorar más adelante.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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