Separando planos de tierra en PCBs

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Esto es, de alguna manera, un seguimiento de mi publicación anterior Asesoramiento en plano de tierra en mi primer PCB . Quería continuar con mis preguntas allí, y actualicé mi publicación después de recibir comentarios de otros, pero no pude saber si mi publicación volvió a aparecer como no respondida. Así que aquí hay un nuevo post. El PCB a continuación (preparado con ExpressPCB) es para una implementación de convertidor de retorno utilizando el IC del controlador de retorno de modo de límite LT3748. El circuito se toma de la propia hoja de datos del LT3748 (vea la última página). Esto es para un proyecto de clase.

Dos restricciones con las que estoy trabajando son: 1. El transformador está diseñado por nosotros, pero se monta fuera de la PCB y se conecta a través del conector de 4 clavijas (ya que no hay tiempo para pedir una bobina, además de que no se venderán algunas) 2. Solo diseño de 2 capas (el instructor del curso de laboratorio quería un diseño simple)

Mis preguntas son:

  1. La hoja de datos aconseja aislar o separar físicamente la tierra de alta corriente de la tierra de señal pequeña. El plano de tierra 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.

  3. ¿Es una mala práctica que el plano de tierra pase por debajo de un interruptor? No tengo ningún motivo alrededor de mi MOSFET, por lo que puedo cortar el plano de tierra allí, pero pensé que esto lo haría menos efectivo (ya que algunas rutas de retorno se vuelven más largas).

  4. Vamos a pedir la placa a ExpressPCB, pero para obtener un buen precio debemos mantenernos en un tamaño de placa estándar, que es casi 3 veces el área poblada (por lo que dos tercios son espacios vacíos). Entonces, la pregunta es: ¿lleno el espacio en ese espacio o lo dejo vacío? ¿Qué pasa con la capa superior, también con el suelo?

  5. Me doy cuenta de que la forma de mis planos de tierra es algo graciosa. Solo traté de llenar solo el terreno necesario para hacer caminos de retorno rectos. ¿Qué otras consideraciones debería hacer al respecto (por ejemplo, llenar tanto como se pueda? Pero luego extiendo ambos planos de tierra, o uno de ellos, ¿cómo elegir?)

pregunta Ahmed Shehada

1 respuesta

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En primer lugar, antes de responder a sus preguntas, permítame hacer algunas sugerencias sobre el diseño. He visto tu publicación anterior y ha sido un buen intento, pero:

1.- El "Switching Loog" es demasiado grande. (El bucle de conmutación es Vin, Trafo, Q1 y R8, usted lo llama "bucle de corriente alta", tal vez no sea del todo preciso) Y además, este bucle incluye el área de control. Esto es realmente un problema de EMI !! Sugiero algo como esto.

(¡Piensa en los bucles actuales siempre!)

Haz más pequeño el bucle de conmutación - Coloque R8 cerca de C1. Muy cerca - Girar Q1 90º en sentido horario - Coloque R6 y C6 lo más cerca posible (acap) de los pines Trafo.

Después de eso,

  • Piense en la "red de la puerta", la "red de detección" y el "pin 15 de la red del controlador", ¡debe ser una ruta separada! La "red de la puerta" es una red radiante y las otras son redes sensibles. Encamínalos.
  • Enrutar Vin y habilitar redes de control.
  • Completa la ruta de primaria

(¿El controlador no tiene un condensador de desacoplamiento? ¿Está seguro de esto?)

2.- Un conector para transformador suena un creador de problemas. ¿Podría soldar su Transforme personalizado en la PCB? Sería mejor. Si no puede, le sugiero un conector de 2 filas y 2 columnas. De esta manera, puede ganar más espacio entre el primario y el secundario, y más espacio entre los pines del trafo.

OK y ahora. Tus preguntas.

1.- Sí, trate de mantener separada la tierra de conmutación de la tierra de control, pero conéctela a la misma tierra, en su caso, la capa inferior. Para ello, intente mantener juntos los componentes del "bucle de conmutación" según la ubicación que sugiero.

Conectar R8 a Vin a través de una pista y luego a través de GND no es una buena idea en tu diseño actual.

2.- Ummm ... probaría con otro diseño antes de considerar esta pregunta.

3.- No puedo entender esta pregunta. ¿Qué quieres decir?

4.- Como regla general, es mejor si llena el área vacía con cobre rayado. Mejora el proceso de grabado en la fabricación de PCB.

5.- Como punto de partida, llene todo lo que pueda. ¿Necesita considerar algún aislamiento eléctrico entre primario y secundario?

¡Buena suerte!

    
respondido por el Jesus Castane

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