Маршрутизація перетворювача постійного струму / постійного струму


10

Мені потрібна допомога з компонуванням блоку живлення. Я провів перші два ітерації, оскільки не маю необхідного досвіду, і хотів би уникнути чергового дорогого пробігу.

Для повноти ось попереднє (споріднене) питання: Проблема шуму з регулятором комутації долара / посилення

Мій пристрій живиться від літій-іонного акумулятора, але йому потрібна робоча напруга 3,3 В. Таким чином, Vin = 2.7-4.2V, Vout = 3.3V. Я вирішив використовувати регулятор комутації долара / посилення LTC3536: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf

Я в основному використовував опорну реалізацію (стор. 1 таблиці) для блоку живлення 1А / 3.3В. Ось схеми:

введіть тут опис зображення

Є три окремі наземні площини: PGND, що йде від акумулятора і підключається до LTC3536; GND, сигнальний заземлення, який відгалужується від штифта 3, і AGND, що використовується для аналогових датчиків тощо, які відгалужуються від площини GND.

Це остання версія двошарової дошки. Червоний верх, синій - нижній шар. Це досить близько до демонстраційної дошки LT. Я зазначив різні наземні літаки, а також VBATT та VCC.

введіть тут опис зображення

Дизайнерські міркування

Я спробував дотримуватися рекомендацій, які знайшов у аркуші та відповіді, які я отримав на попереднє запитання. Я використовую 3 різні площини заземлення, як описано вище, з'єднані в одній точці за допомогою резистора 0 Ом. Я намагався використовувати зіркоподібний підхід для маршрутизації VCC. AVCC підключений до VCC за допомогою резистора 0 Ом.

Запитання

  1. Однією з проблем попередньої конструкції було те, що я підключив відкриту колодку U3 за допомогою віасів збоку мікросхеми. Для цього потрібно було багато місця. Тепер я зрозумів, що LT додав на їхню демонстраційну дошку віаси безпосередньо під відкритим майданчиком. Я не знав, що це можливо - чи потрібно робити щось особливе для цих віасів?
  2. Я зовсім не впевнений щодо розміщення наземних площин. На даний момент площина GND відривається від штифта 2/3 і з'єднується з площиною AGND і PGND за допомогою резистора 0 Ом. Розміщення цього резистора є свого роду випадковим атм.
  3. Весь ланцюг перемикається за допомогою програмного забезпечення MAX16054 з м'яким включенням / вимкненням ІС, який підключається до SHDN U3 (контакт 10). MAX16054 підключений до VBATT та GND (не PGND). Чи це може спричинити проблеми?

Будь-які коментарі будуть дуже вдячні!


2
відповідне читання: analog.com/library/analogdialogue/archives/41-06/…
Phil Frost


Перший документ, пов’язаний @PhilFrost, це чудово. Це допомогло мені зрозуміти, як прокласти SMPS. Я дуже рекомендую це.
Jesus Castane

@arnuschky Я не згоден з відокремленими GND. Іноді це створює більше проблем, які вона вирішує. Якимось чином вихідні конденсатори вашого SMPS є джерелом живлення вашої схеми. Тож давайте розглянемо C17 і C18 як джерело живлення. Їх Vcc штифти повноваження всієї схеми, але їх точка GND є ізольованою (Добре, не ізольовані, але занадто далеко) від вашої схеми! На мою думку, це справді велика проблема. Чому ви не вважаєте за приєднання до PGND та AGND? Увага зі своїм відгуком. Це перетинає GND розкол! Тримайте його на одній площині потужності.
Jesus Castane

Добре дякую, я виправлю площину потужності. Я не впевнений, чи варто мені приєднатися до PGND та AGND. Чи не ризикую я побачити струми від SMPS в аналогових схемах? Що стосується вихідних обмежень: По-вашому, я повинен перемістити їх у GND? Це протилежне тому, що сказав AndyAka в іншому запитанні.
arnuschky

Відповіді:


5

Я сподіваюся, що я не заперечую нічого сказаного у відповіді попереднього питання !!!

Точку зворотного зв'язку слід брати якомога ближче до вихідного штифта. Зверніть увагу на доріжку на некомпонентній стороні документа LTC3536.

Я б використовував повну площину заземлення під усією стороною, але кінець низької напруги R7 повинен дістатися до штифта 2, а потім pin2 потрібно зірвати точку під мікросхемою до локальної площини повного заземлення.

Я б не відривав R27 (і штифт 3), щоб подати верхню мідь, яка з'єднується з нижньою міддю (GND Plane) - я б дозволив (як ви називали) літак GND розливатися через землю, де знаходиться R11 і аж до майже аналогової площини заземлення.

Доріжка від штифта 10 повинна намагатися якомога більше утримуватися до верхнього шару, щоб не перебивати площини ґрунту під ним.


Гей Енді. Дякую за ваші коментарі (знову ж таки!) Я почав впроваджувати зміни, коли у мене виникли проблеми. Зараз я перекроював макет дуже близько до демонстраційної дошки LT. За допомогою цього макета фіксується ваша перша і остання точка. На жаль, я не повністю зрозумів, що ви сказали про наземні літаки. Лінія GND тепер відключає pin2 / 3, і AGND з'єднується з цією площиною окремо. Те саме для R27. Чи правильно це?
arnuschky

@arnuschky Якого трішки про площину gnd ви не дотримувались?
Енді ака

Чого я не розумію, це таке: я використовую повну площину для заземлення живлення під мікросхемою (нижній шар). Туди підключаються штирі 5 і 13, а також вхідні та вихідні ковпачки. Як я можу потім покласти іншу площину для сигнальної землі (контакт 2) під мікросхему, якщо у мене є лише 2 шари? Що я не мав, це мати сигнал землі (площині GND) трохи далі, ведучий штифт 2 та зірку в цій точці (див. Блок 4х3 ВІА), але я не впевнений у цій зірковій точці.
arnuschky

1
З'єднання GND (на відміну від PGND) не мають площини - вони позначають зіркою в PGND і не повинні нести струмів, пов’язаних із джерелом вхідної потужності та вихідним навантаженням. PGND - це площина, яка знаходиться під мікросхемою та під друкованою платою. Будь-які компоненти, які підключаються до "GND" (наприклад, R7), підключаються до контакту 2, який потім направляє безпосередньо в PGND.
Енді ака

У мене таке враження, що я неправильно зрозумів тут щось істотне. В даний час у мене є три площини, одна для PGND, на якій повинні залишатися всі силові струми перетворювача, одна для "нормальної" GND, яка забезпечує наземні з'єднання для всіх інших пристроїв (ІС тощо), і одна для AGND, що забезпечує грунт для аналогових компонентів (датчиків тощо). Площина GND з'єднана з PGND і AGND в одній точці.
arnuschky

3

Відповідаючи на моє власне запитання щодо ампул у відкритій підкладці U3:

Як я побоювався, не так прямо вперед покласти віаси в килимок. Припой може протікати через прохід і може створити безлад на іншій стороні та поганий зв'язок на стороні компонента. Дивіться, наприклад, такі посилання:

Не впевнений, як я це вирішу. Цілком приємно LT, щоб демо-плата залежала від цього. Я бачу варіанти дерева:

  1. підключити візи (дорого)
  2. перемістіть флакони від майданчика (це може спричинити інші проблеми, оскільки компоненти не можна розміщувати досить близько)
  3. зробіть через діаметр менше і сподівайтеся, що цього достатньо

Жоден із цих варіантів насправді не задовольняє. :(


1
Однозначно вам потрібні вилки з розеткою, якщо паяльна паста буде осідати над ними. Інакше у вас будуть проблеми в процесі складання. Є й інші ризиковані варіанти. Зробіть невелику діафрагму припою під мікросхему. Як показано на цьому зображенні s3-blogs.mentor.com/tom-hausherr/files/2011/04/…. У цьому випадку ви можете поставити флакони подалі від областей пасти для пайки. (Вибачте, можливо, це не найкраще зображення для показу цього). Другий варіант, який ви коментуєте, це можливо, але я б не намагався третій.
Jesus Castane

1
Я піду з варіантом 2. Оскільки LT прямо не зазначає, що віаси повинні знаходитися під накладкою з теплових причин, я вважаю, що це нормально. Дякую за Вашу відповідь, Ісусе.
арнущі
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.