Masseebene für eine Buck-Boost-Reglerschaltung

Ich habe diese Schaltung mit TPS63031 gemacht :

SCH

Hier ist die Board-Datei:

BRD

Ich habe mich genau an die Layout-Empfehlungen im Datenblatt gehalten:

Datenblatt

Schaltung ist ein wenig anders, weil ich die Version mit festem Ausgang verwende.

Meine Frage ist: Soll ich eine Grundebene auf der unteren Ebene erstellen? Wenn ja, sollte ich es in der gesamten Fläche machen oder nur in der oberen Schicht, dh in der unteren Hälfte der Platine?

Ich würde die ganze Schicht Boden machen. Aber dann stellt sich die Frage, ob Sie diesen Boden auch auf der Oberseite brauchen und ob Sie diese eine Spur auf der Unterseite loswerden können ... Ich denke, das können Sie.
Sie haben die Durchkontaktierungen unter dem Chip verpasst. Diese dienen nicht der Dekoration, sondern der Wärmeableitung an die gegenüberliegende Schicht (bzw. den Kern).
@Janka - ja du hast Recht. Ich habe sie gelassen, weil es auf der Unterseite keine Masseebene gab. Wenn das Urteil darin besteht, eine GND-Ebene unten zu machen, dann werde ich diese Durchkontaktierungen auch machen. Danke für den Hinweis. :)

Antworten (2)

Ich bin mit Trevors Rat nicht einverstanden. In seinem Vorschlag wird die sekundäre Hochstromschleife gelähmt, indem zwei Durchkontaktierungen in den Schaltdurchgang eingeführt werden, wodurch eine unerwünschte Induktivität hinzugefügt wird. Es führt auch Stromspitzen in die Masseebene ein, was sich ebenfalls negativ auf die Gesamtsignalintegrität auswirkt. Befolgen Sie das empfohlene Layout, auch wenn die Rückkopplungsschleife etwas unbequem zu verlegen ist.

In Bezug auf die Erdung ist das empfohlene Layout in sich geschlossen und benötigt keine Erdungsebene. Wenn die Ebene vorhanden ist, sollte der Stromkreis an einem lokalisierten Punkt geerdet werden, so wie es das empfohlene Layout zeigt. Dadurch wird die Möglichkeit ausgeschlossen, dass Hochstromwelligkeiten in die Masseebene gelangen.

ZUSÄTZLICH: Wenn das Design die Erdungsschicht leisten kann und die Rückkopplung in der unteren Schicht ein Ärgernis ist, sehe ich keinen Grund, Erdungspads weder nach rechts noch nach links zu verlängern und eine Erdung in der Mitte zu halten. Dann muss der Rückkopplungsdraht nicht in einer anderen Schicht sein,

vorgeschlagene Änderung

In diesem Fall werden alle HF-Welligkeiten auf lokale Schleifen beschränkt, und DC-Returns gehen zum gemeinsamen (Mittel-) Punkt. Auf diese Weise wurden alle alten Module (VRMs) hergestellt, und ich glaube, dies ist der beste Weg, um die Stromversorgung zu reinigen.

Das Problem, das ich bei dem empfohlenen Layout sehe, besteht darin, dass sich die Erdungsdrähte für Ein- und Ausgänge auf beiden Seiten befinden und ein erheblicher HF-Strom in der Erdungsbahn der Leiterplatte fließt, sodass die Drähte eine Gleichtakt-Rauschspannung aufweisen und möglicherweise als Antennen fungieren. Ich bin mir nicht sicher, wie ich das sauber beheben kann.
Ich stimme im Prinzip zu, dass das Hinzufügen der Durchkontaktierungen im Erdungspfad eine leichte Reizung in die Schleife einführt, obwohl ich bezweifle, dass es für eine so kleine Schleife wichtig ist. Wenn Sie die Rückleitung von den beiden Kappen rechts rechts von C2 beibehalten / führen, wird dies korrigiert, wodurch Sie einen Einpunkt-Erdungshaken unter U1 erhalten.

Ich würde die ganze Unterschicht grundieren.

Aber dann stellt sich die Frage, ob Sie diesen Boden auch oben brauchen. Die Antwort ist ... nein, nicht wirklich.

Wenn Sie die obere Masse mit geeigneten Durchkontaktierungen zur Masseebene aufbrechen, können Sie diese eine lange Spur auf der Unterseite loswerden und die Rückkopplungsleitung als kurze Spur zwischen den Stiften auf U1 wirklich straffen.

Vielleicht so etwas...

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie wäre es damit: Ich mache unten eine volle GND-Ebene, mache oben eine gebrochene GND-Ebene mit einer kurzen Rückkopplungsleitung, wie Sie sagten? Wird es besser? Ich möchte die obere GND-Ebene beibehalten, um die Wärmeableitung zu unterstützen. Ein weiterer Gedanke ist: Ist ein kurzer Trace für Rückmeldungen überhaupt eine gute Idee? ODER sollte ich nach den Kappen Feedback nehmen, um Schaltgeräusche zu vermeiden? Ich verstehe, dass die Spurinduktivität nicht so hoch sein wird, um einen großen Unterschied zu machen, aber ich würde gerne die Meinung eines Experten haben.
Wenn Hitze ein Problem ist, fügen Sie weitere Durchkontaktierungen unter U1 hinzu, die Tatsache, dass die Unterseite nur eine Kupferebene ist, wird sehr hilfreich sein. Öffnen Sie bei Bedarf den Lötstopplack auf der Unterseite in einem Schachbrettmuster, damit Sie ihn verlöten können, um die Kühlkörperoberfläche hinzuzufügen. Bei diesen Geräten ist es entscheidend, diese Leiterbahn vom Ausgang über die Kappen bis zum Feedback-Pin so kurz wie möglich zu halten ... solange sie kurz ist, spielt die Reihenfolge keine Rolle.
Masseebene für eine Buck-Boost-Reglerschaltung
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