Actualmente estoy diseñando un sistema de monitoreo de batería para una batería de litio de 8 celdas. Originalmente hice el dispositivo utilizando una placa de desarrollo STM32 y una placa base, con una tarjeta SD para registrar datos. El sistema tenía una precisión de +/- 0.01 V, pero tenía una gran cantidad de ruido acoplado en las lecturas del ADC cuando había actividad de lectura / escritura en la tarjeta SD.
Mi tablero es de dos capas debido a restricciones de costo. He logrado mantener prácticamente un plano de tierra sólida en la capa inferior. Identifiqué los componentes problemáticos (si no se colocaron correctamente) como la fuente de alimentación de conmutación, la tarjeta SD, el USB y el oscilador de cristal. Ver esquema:
Creo que mis principales dudas en este momento son la conexión a tierra de la placa y la integridad de la señal para mis lecturas analógicas. Por favor, se podría dar orientación sobre esto.
SMPS - Estoy usando un convertidor de buck LMR23610. He seguido el diseño exacto dado en la hoja de datos. Mi único punto de confusión fue este en la hoja de datos:
Tener una sola punto suelo conexión al avion El terreno conexiones por el feedback y habilitar componentes debería ser enrutado al suelo avión. Esta previene cualquier conmutado o carga corrientes desde fluido en el análogo suelo rastros Si no correctamente manejado, pobre toma de tierra puede resultar en degradado Regulación de carga o errático salida voltaje onda comportamiento.
Creo que significa que debería haber un plano de tierra local en la capa superior alrededor de todo el convertidor, que solo debería conectarse al plano de tierra ancho de PCB en un punto (probablemente a través de una vía). TI ha fabricado una placa de muestra para este chip, excepto que no siguieron este consejo, sino que tenían 4 x vías al lado de cada uno de los terminales de los capacitores de entrada y salida. He hecho esto cuando sea aplicable para mi diseño. ¿Mi diseño de SMPS se ve bien y esto es lo correcto?
Distribución de energía - Quería alterar el plano de tierra de la capa inferior lo menos posible, lo que causó un poco de dificultad al enrutar todas las trazas. Para poder conectar fácilmente los trazados de potencia, pensé en simplemente inundar toda la capa superior (aparte de la región SMPS) con un vértice de polígono conectado a 3.3 V (salida del convertidor de dólar). Es decir. Hay dos vertidos de polígonos en mi capa superior: una GND local para el SMPS y una salida de 3.3V del SMPS. ¿Esto me causará algún problema? Podría haberlo inundado con GND en su lugar, pero pensé que podía hacer todas las conexiones GND con vías conectadas directamente a mi capa inferior.
Mi última duda es cómo he conectado el oscilador de cristal. He creado una isla de tierra alrededor del cristal y los condensadores de carga con tres vías conectadas al plano de tierra sólida de abajo. ¿Estaría bien? Está conectado así
Tambiénparalaslíneasdeseñaldigital(TarjetaSD,USB),meheaseguradodenoalterarelplanodetierraqueseencuentradebajo,yaqueséquelascorrientesderetornofluiránpordebajodelasseñales.Todaslastrazassonde10mildeancho.HeseguidotodoslosconsejosdedesacoplamientodadosporSTparaesteMCU.
Engeneral,¿midiseñoestábienynohabráproblemasimportantes,comolecturasruidosasenmiADC?Megustaríalecturasdeprecisión+/-0.01Vcomovicuandoconstruíestoenunaplacadedesarrollo.CualquierconsejoesapreciadoyaqueestaeslasegundavezquehagounPCB,asíquesoyunprincipiante.
Esquema:
Junta:Capasuperior
Capasuperiorverter
Capainferior