Influencia del espesor del cobre en la interferencia entre las pistas de PCB

0

Explicación:

He diseñado una PCB para control de motor. En esta PCB hay una parte de potencia y una parte de lógica.

La parte de potencia está compuesta por MOSFET, controladores MOSFET, sensor de hall para retroalimentación de corriente y algunas protecciones (resistencias, diodos ...). La parte lógica se basa en un Teensy (una placa lógica con un ARM Cortex-M3), algunos conectores Phoenix, divisores de voltaje, También hay conmutadores reguladores para alimentar la lógica.

Esta es una placa de dos capas sin capas internas. Las pistas para la parte de potencia tienen un ancho de 6 mm, las de la lógica tienen un ancho de 1 mm. La distancia entre pistas es de al menos 0,2 mm. La placa ha sido probada con un espesor de cobre de 35 um y, a excepción de algunas interferencias, presentes en la lógica cuando el motor consume corriente , la placa funciona bien. Hasta ahora, estas interferencias están corregidas por software (filtro de mediana).

Quiero entonces hacer la tabla con un espesor de cobre de 70 um, para poder pasar más corriente al motor.

Preguntas e ideas:

¿Qué ocurrirá con la interferencia si cambio de un espesor de cobre de 35 um a uno de 70 um (para toda la placa, la potencia y la lógica se cambiarán a 70 um)?

Creo que aumentarán porque la sensibilidad de una pista a la interferencia depende de su sección y longitud (más ancha y más larga significa más sujeto a la interferencia para mí). ¿Verdad?

¿Crees que necesito aumentar mi autorización? En caso afirmativo, ¿a qué valor?

Creo que también depende de la conmutación de frecuencia MOSFET en comparación con la longitud de la pista (resonancia ...).

¡Cualquier ayuda será muy apreciada!

    
pregunta Orbs

2 respuestas

1

Tendrá una interferencia significativamente mayor, pero no tiene nada que ver con el aumento del grosor del cobre y todo lo relacionado con la corriente incrementada. En otras palabras, mientras que hay mecanismos de acoplamiento tanto capacitivos como inductivos en funcionamiento, el cambio que está haciendo en la capacitancia es completamente insignificante.

Por supuesto, aumente el grosor del cobre, pero también rediseñe el aislamiento entre los circuitos de alimentación y los circuitos digitales.

    
respondido por el Dave Tweed
1

Los huecos de las vías de 500V / mm a 1kV / mm son para protección de arco o ruptura dieléctrica de superficie. Los problemas reales incluyen la interferencia del ruido. Los motores tienen una gran cantidad de ruido de conmutación de alta frecuencia, principalmente debido a la alta relación entre la corriente conmutada y el aumento del tiempo o dI / dt = V / L, pero el acoplamiento puede ser tanto inductivo como capacitivo.

Está describiendo las necesidades de diseño de PC para diseño de EMC , que puede llenar algunos libros y es un tema bastante complejo Sí, así que no intentaré eso aquí. Hay muchos factores que incluyen la inductancia mutua, la capacitancia mutua y la impedancia de carga.

Afortunadamente, hay herramientas de diseño de PCB gratuitas y muchas Reglas básicas (consejos de expertos sobre cómo) para evitar y elegir mejor Maneras de prevenir interferencias. , hay formas sencillas de diseñar pistas de baja impedancia con un terreno cercano para atenuar el acoplamiento del acoplamiento de una señal de corriente alta un poco más alejada de una corriente conmutada de alta dI / dt o dV / dt.

Para utilizar estas herramientas, debe comprender la relación simple de un divisor de resistencia para atenuar una señal y luego equipararla a la inductancia y capacitancia efectivas de cualquier pista a una pista adyacente o a tierra o a un plano a tierra.

La regla general es mantener a tus amigos (Tierra) cerca y alejados de los enemigos (pulsos de corriente alta) o al menos poner una buena pista de tierra o mejor un plano de tierra entre ellos.

El modelo de una señal y ruido en dos pistas adyacentes

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas