Buena práctica de división de redes eléctricas y de tierra

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En un diseño en el que estoy trabajando, tengo algunas secciones discretas con fines dedicados, en su mayoría independientes entre sí, pero con algunas interconexiones básicas (por ejemplo, SPI / UART).

Para facilitar las pruebas durante la fabricación, he aislado las redes eléctricas y de tierra para cada sección con resistencias 0R, de modo que pueda encender y probar cada sección a la vez. Cada sección también tiene sus propios condensadores de desacoplamiento con una sola conexión a tierra y rieles de alimentación en las resistencias 0R.

Como ejemplo, tengo un Atmel ATMega328P-AU con sus propias redes de + 5V y GND, que luego tiene una cerámica de 0.1uF para el desacoplamiento, antes de pasar a través de un par de resistencias 0R a la tierra principal y los planos de energía . Luego tengo un controlador de pantalla LED (MAX7219) con el mismo diseño, pero con condensadores de depósito de 1uF y 10uF debido a las mayores demandas de corriente, nuevamente con resistencias 0R que conectan las redes a la alimentación y tierra. Estoy haciendo lo mismo otra vez para un módulo ESP8266.

Mi diseño no es particularmente sensible y no va en un entorno en el que las personas se preocupan por el ruido de RF (aparte de los requisitos legales), pero estoy tratando de ser lo más cuidadoso posible, ya que se está realizando cualquier trabajo de mantenimiento. estar cerca de ser imposible después del despliegue, y no quiero que se produzcan errores. Se espera que el suministro en sí sea bastante limpio y estoy manejando todo fuera de un DI ATP1509-50 buck regulador.

¿Es este un enfoque sensato? ¿Existen pautas para las buenas prácticas sobre cuándo / cómo dividir las redes eléctricas y terrestres de esta manera?

    
pregunta Polynomial

1 respuesta

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Depende de dónde coloques las resistencias 0R.

Algo que se puede hacer es en la salida de un regulador (DC / DC, LDO, etc.) con una resistencia de tamaño correcto con respecto a la corriente. Por ejemplo, no use una resistencia 0402 para una carga de 3A.

Una observación rápida sobre las resistencias 0R: deberían tener una resistencia máxima especificada por el fabricante, por ejemplo, Rmax = 20mOhms. Por lo que debe la disipación en consecuencia. Por ejemplo, 20 mOhms con corriente de 3 A provocan una caída de voltaje de 60 mV y una potencia disipada de 180 mW, por lo que no cabe un paquete de 0805 con capacidad de 125 mW.

He visto esta implementación en una placa compleja con un FPGA de gama alta y muchos chips de memoria. Cada voltaje fue realizado por un regulador específico y se colocó una resistencia de bajo valor (0,005 o 0) en la salida. Estas resistencias no se montaron durante el montaje y las soldaríamos después de verificar cada grupo de fuente de alimentación. La resistencia de bajo valor nos permitió probar la corriente que fluye solo con una medición de voltaje fácil.

Separar las mismas cargas de voltaje por múltiples resistencias 0R es un mal movimiento. Con el tipo de tabla en la que estás trabajando, debería estar bien. Pero tomará un mal hábito y si trabaja en tableros complejos con bajos voltajes y altas corrientes (procesador o FPGA), enfrentará problemas de integridad de energía.

Con el tablero complejo tendrás un tablero de 4, 6, 8 capas o incluso más. Eso significa capas de planos de poder dedicados. Pero para alcanzar los planos de potencia internos de su regulador, lo utilizará a través de. Cuanto más corriente tenga, más se colocará vía, pero si separa cada carga con un 0R, tendrá que pasar de la capa interna a la capa externa para alcanzar su resistencia a través de la vía y luego volver a pasar a las capas internas. Y si no es lo suficientemente cuidadoso, puede olvidar fácilmente el número necesario de via requerido por current.

En su caso, solo tiene un regulador por voltaje y no uno por carga. Así que no recomendaré dividir tus aviones de poder.
Las funciones de apagado o habilitación de encendido existen y deben usarse si están presentes. Si tiene un componente temporizado, al eliminarlo se hará funcionar como apagado.
Finalmente, si realmente desea medir la potencia de la función, realice una medición con la función, desenrolle todos los componentes de la función y realice una segunda medición.

Finalmente, nunca dividas tu terreno con resistencias 0R a menos que realmente sepas lo que estás haciendo (y este no es el caso)

    
respondido por el zeqL

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