Erdung des DC-DC-Wandlers an einem Punkt anschließen

Es gab Fragen zum Erdungsanschluss eines isolierten DC/DC-Wandlers. Ich konnte jedoch nichts darüber finden, ob die beiden Massen (wenn verbunden) nur an einem Punkt verbunden werden sollten.

Ich habe die Eingangs- und Ausgangsrückführungen des isolierten DC-DC-Wandlers mit einem Jumper an einem einzigen Punkt verbunden und folglich zwei geteilte Erdungen auf der unteren Ebene erstellt (wie im Bild des Layouts gezeigt). Ist das ratsam? Um es klarzustellen, es gibt keine anderen analogen Schaltungen auf dieser Platine (ADC, DAC usw.), nur die typischen Komponenten, die einen DC-DC-Wandler begleiten: Sicherung, TVS-Diode, Filterkappen und LC-Filter.

Danke schön!

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Ich glaube nicht, dass es ein Problem gibt, die Flugzeuge einfach zu verbinden, es sei denn, Sie sind besorgt über Erdströme, die an unerwünschten Stellen über die Barriere fließen. Aber die eigentliche Frage ist, warum sollten Sie das Geld für einen isolierten Konverter ausgeben, wenn Sie ihn nur unisolieren?
@Daniel Ich habe eigentlich einen ziemlich guten Grund (zumindest soweit ich weiß). Meine Stromversorgung ist ein Li-Ion-Akku, der 12 V bis 16,8 V liefert, während eines meiner Boards einen geregelten 12-V-Eingang benötigt. Ich konnte keinen nicht isolierten DC-DC-Wandler finden, der geregelte 12 V ausgeben würde, wenn sein Eingang ebenfalls 12 V beträgt. Andererseits ist es ziemlich einfach, isolierte DC-DC-Wandler zu finden, die 12 V mit einem Eingangsbereich von 9 V bis 18 V oder 9 V bis 36 V ausgeben können.
Ah. Wenn Sie ein Modul finden können, ist die Art von Konverter, die Sie benötigen, ein Buck-Boost- oder SEPIC-Konverter. Und seien Sie vorsichtig mit dem Ausgang Ihrer isolierten Versorgung. Es kann sein, dass die Ausgabe unter einer Reihe von Lasten nicht so stabil ist, wie Sie es erwarten! (dh kann zusätzliche Regulierung erfordern)
Meine Antworten wurden in eine Antwort verschoben und einige Warnungen zu Buck-Boost-Wandlern hinzugefügt.
@Daniel Ich habe meinen vorherigen Kommentar entfernt, da die Buck-Boost-Topologie für meine Schaltung nicht funktionieren würde (da der Boden an anderer Stelle geteilt wird).

Antworten (2)

Es ist in Ordnung, so eine Verbindung herzustellen, es bedeutet nur, dass Sie einen nicht isolierten Konverter haben.

Eine einzelne Masseebene sollte auch in Ordnung sein, da dies nur eine Stromrichterplatine ist. Die üblichen Gründe für eine geteilte Erdungsebene (oder allgemeiner eine Sterntopologie von Erdungen) sind, wenn Sie unterschiedliche Signaltypen in verschiedenen Schaltungsblöcken haben und Sie sicherstellen möchten, dass Erdströme in einem Block keine Spannung induzieren Boden eines anderen Blocks.

Möglicherweise stellen Sie jedoch fest, dass es billiger ist, einen nicht isolierten Konverter zu kaufen, als einen aus einem isolierten Konverter herzustellen.

Ja, Sie haben absolut Recht: Nicht isolierte Wandler sind billiger als die isolierten, aber es ist sehr schwierig, nicht isolierte Wandler zu finden, die geregelte 12 V mit einer Eingangsspannung von 12 V bis 16,8 V ausgeben.
Wenn Sie bereit sind, tatsächlich einen Schaltwandler zu bauen, anstatt ein vergossenes Modul einzustecken (das bin ich normalerweise nicht!), dann zeigt ein schnelles Googlen an, dass ein LT3957 oder LT3759 einen SEPIC-Wandler betreiben kann, der damit umgehen kann. Ich bin sicher, es gibt andere.

Ich glaube nicht, dass es ein Problem gibt, die Flugzeuge einfach zu verbinden, es sei denn, Sie sind besorgt über Erdströme, die an unerwünschten Stellen über die Barriere fließen.

Wenn Sie einen nicht isolierten Wandler wollen, der aufwärts oder abwärts wandeln kann, brauchen Sie einen Buck-Boost- oder SEPIC-Wandler. Beachten Sie, dass der Buck-Boost tatsächlich eine negative Spannung in Bezug auf Masse erzeugt!

Wenn dies kein Problem für Ihre Schaltung darstellt (sie muss mit nichts anderem interagieren), können Sie einfach die Klemmen -V und GND austauschen und eine positive Versorgung erhalten. Aber passen Sie auf, denn Ihr neuer Boden ist nicht mehr "Boden"!

Wenn Sie sich entscheiden, bei der isolierten Versorgung zu bleiben, achten Sie auf die Ausgangsregelung. Es kann sein, dass die Ausgabe unter einer Reihe von Lasten nicht so stabil ist, wie Sie es erwarten! (dh kann zusätzliche Regulierung erfordern)

Ich denke, ein SEPIC hat eine positive Ausgangsspannung und Buck-Boost und Cuk sind invertiert. Ein Cuk hat jedoch keinen diskontinuierlichen Ausgangsstrom, sodass es etwas einfacher ist, die EMV-Konformität zu filtern und zu erreichen. Ich habe jedoch keine Ahnung von der Verfügbarkeit vorgefertigter Steuermodule für diese Topologien!
Der Buck-Boost-Wandler würde nicht funktionieren, da die Masse an anderer Stelle in der Schaltung geteilt wird. @WilliamBrodie-Tyrrell Es gibt andere Komplikationen, wenn ich mit einem SEPIC-Konverter gehen würde. Da ich eine Leistung von 10 W benötige, würden alle SEPIC-Chips, die ich gefunden habe, bei meiner maximalen Last überhitzen (gemäß meinen schnellen thermischen Berechnungskritzeleien). Außerdem konnte ich keinen einzigen SEPIC finden, der eine Einschaltdauer von 100 % erreichen kann (Fall, in dem Vin = Vout = 12 V); maximale Arbeitszykluszahlen für höherwertige SEPIC-Wandler sind 90 %. Ich habe mich entschieden, bei dem isolierten Konverter zu bleiben, da der von mir gebaute Prototyp betriebsbereit ist.
Tut mir leid das zu hören. Manchmal muss man praktische Bedenken auf lästige Weise umgehen...
Mit dem LT3759 können Sie jeden beliebigen externen FET-Schalter für so viel Strom verwenden, wie Sie möchten. Ein SEPIC kann niemals mit 100 % Einschaltdauer betrieben werden, da er einen Reihenkondensator hat. Bei einem Spannungsverhältnis von 1:1 liegt das SEPIC-Tastverhältnis tatsächlich sehr nahe bei 50 %. Siehe Seite 20 dieses Datenblatts: cds.linear.com/docs/en/datasheet/3759fc.pdf Trotzdem ist das viel mehr Arbeit als das Einstecken eines vergossenen isolierten Moduls!
@WilliamBrodie-Tyrrell Das ist ein ausgezeichneter Chip. Ich überlege jedoch, diesen Chip zu verwenden, da ich nicht die Möglichkeit habe, das freiliegende Pad zu löten. Ich könnte große Durchkontaktierungen auf dem Pad platzieren, um es von unten zu löten, aber ich bin etwas skeptisch, da ich es noch nie gemacht habe. Nach einigem Suchen fand ich den LTC1871, der im Betrieb dem LT3759 ziemlich ähnlich ist und in der Lage sein sollte, die von mir benötigte Ausgangsleistung ohne Überhitzung zu bewältigen. Wie Sie sagten, ist es definitiv mehr Arbeit zum Einrichten (aber das ist der größte Teil des Spaßes)!
@CuriousCat Wenn Sie den Sprung in die Entwicklung Ihrer eigenen Switcher-Schaltungen wagen, erwarten Sie einige Schwierigkeiten :) Es ist eine herausfordernde, aber lohnende Aufgabe!
Statt Buck-Boost könnte man auch Boost in Betracht ziehen, gefolgt von Buck (verwirrenderweise nicht dasselbe wie Buck-Boost). Es benötigt mehr Komponenten und ist möglicherweise etwas weniger effizient, aber es funktioniert.
Erdung des DC-DC-Wandlers an einem Punkt anschließen
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