¿Dónde debo conectar la conexión a tierra eléctrica y la tierra de control para un regulador de potencia conmutado?

Aquí hay una pregunta similar que respondí aquí: ¿Cómo diseño correctamente la separación del plano de tierra para Texas Instruments TPS63060 IC? y aquí: Forma correcta de conectar la lógica GND / power GND en el controlador MOSFET

Creo que el concepto central que se está discutiendo aquí es el concepto de "terreno". Como se ilustra en las otras respuestas, GND no siempre es 0V en todas partes. La Ley de Ohm nos dice que V = IR, y dada una resistencia finita de un plano de tierra de cobre, a medida que sube, también lo hará V. Vamos a llevarlo a extremos, por ejemplo:

IgnorandolailustracióndelosefectosdeCA,imaginequelaflecharojaeslacorrientederetornoquefluye.Imagínatequees100mA,yluegoes100A.Teniendoencuentaunplanode10mOhm(enorme,peronuevamente,parailustración),100mAdeflujodecorrientecausaránunacaídade0.001V,mientrasqueunflujode100Acausaráunacaídadecasi1V.

Ahora,mirandoeldiagramadebloquesdesuregulador:

Piensa en qué se usa 'GND' en el circuito. Para que el chip pueda determinar qué voltaje emitir, necesita FB (realimentación). Eso se alimenta al amplificador de error, que a su vez perturba la lógica de control (quizás un latch SR o similar) y modifica el ciclo de trabajo para garantizar que la tensión de salida permanezca en la regulación. Del mismo modo, la señal EN controla la activación y desactivación de la parte, que debe estar referenciada a algo.

Considere lo que sucedería si el controlador cambiara 10s de amperios y su resistencia FD GND estuviera conectada inmediatamente a GND cerca del pin SW. El trozo de cobre cerca de las corrientes altas, aunque está etiquetado como 'GND', puede que en realidad no tenga el mismo potencial que el 'GND' que usa el controlador para hacer referencia al amplificador de error también. Considere lo que podría suceder si se piensa que el voltaje de FB es 10 mV más alto / más bajo de lo que realmente es, lo que se traduce en un error en el voltaje de salida.

En general , atarlos juntos en el propio controlador. Luego, para los componentes de pequeña señal (es decir, resistencias FB, redes de compensación), su conexión GND debe ser un rastro que se dirija directamente al pin GND de pequeña señal del controlador, no a otras conexiones a GND. Si piensa en dónde fluye la corriente (y recuerde, la señal de pequeña señal es uA de la corriente), seguirá el camino de regreso al lugar que eligió para conectarlo a GND.

El acoplamiento de impedancia común es no tu amigo!

El siguiente circuito describe lo que está pasando:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si conecta el control y la conexión a tierra en cualquier otro punto que no sea el IC (es decir, en la conexión / conexión a tierra del IC), la resistencia de la traza / área de conexión a tierra común genera una caída de voltaje debido a las altas corrientes que fluyen a través de eso. Esta caída de voltaje, a su vez, desactiva la regulación porque compensa el divisor de voltaje para la entrada de referencia. Además, el mismo mecanismo funciona en la CA para acoplar el ruido de conmutación en los circuitos de control; esto, en general, se denomina "acoplamiento de impedancia común", y es una causa común para problemas de EMI y problemas de EMI inducidos por el diseño.

Creo que debería echar un vistazo a la documentación de la placa de evaluación TPS61020:

ElpuntodeconexiónpareceestarjustoenelcentrodelICdebajodelaalmohadillainferior.Siextiendesloscondensadoresdesalidaylasinductancias,podríasobtenerun"rebote de tierra" si eso es a lo que te refieres con "bucles de tierra". Solo mantenga los componentes apretados y con suficiente ancho de trazado.