Rauschen der PCB-Masseebene

Ich habe eine Leiterplatte für meinen Abwärtswandler entworfen.

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Beim Entwerfen der von mir erstellten Leiterplatte habe ich eine Grundebene wie gezeigt erstellt.

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Ich habe die PCBs erhalten und es gab Rauschen im TL494, das die feste 5-V-Vref beeinflusste, die in den Fehler-Operationsverstärker eingespeist wird. Mir ist aufgefallen, dass das Rauschen von der gemeinsamen Masseebene kommt, die die Masse des TL494 mit der Masse der Gate-Schaltung und des MOSFET und den Kondensatoren an der Source des MOSFET verbindet.

Meine Frage ist, wie kann ich das beheben? Teile ich einfach die Masseebene in zwei Teile und verbinde sie mit einem Draht und platziere einen Entkopplungskondensator, der die beiden Masseebenen mit Vcc verbindet? Genau wie dieser

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Wird dies das Problem mit dem Grundrauschen lösen?

Versuchen Sie, Masse direkt an die Source des MOSFET anzuschließen.
Wie haben Sie das Grundverschiebungsgeräusch als Ursache verifiziert? Wie kurz war Ihre Sonden-Masse-Verbindung? 1cm? Haben Sie versucht, 1nF auf Vref hinzuzufügen? Können Sie das Rauschergebnis beschreiben oder zeigen? Ist C5 niedriger ESR?
Einige Hinweise, um den Schaltplan noch klarer zu machen: Verbinden Sie C2 direkt mit einem GND-Power-Symbol, dasselbe für Pin 1 und 2 von IC1, spiegeln Sie Q2 horizontal.
Du hast absichtlich Pin 15 von IC1 über R3 und R1 mit Vcc verbunden? Ich sehe nicht, welche Art von Feedback Sie implementiert haben (möglicherweise mein Mangel).
@ SunnyskyguyEE75 das Rauschen war auf Vref, wo es kleine Spannungsspitzen gab, die Vref das 5-V-Konstantspannungssignal beeinflussten. Ich habe die Sonde gnd auf den MOSFET gnd gelegt. Ich bin mir nicht sicher, woher diese Spitzen kommen, also vermutete ich Rauschen von der GND-Ebene.
Teilen Sie die Masseebene NICHT! Das macht den Lärm nur noch schlimmer
@Huisman Ich habe Pin R1 an Vcc angeschlossen, weil ich die Spannung meiner Versorgungsquelle (PV-Panel MSX-10) von 15-18 V auf 5 V verringern möchte. R3 ist mit Pin 15 verbunden, weil ich dadurch einen integralen Regler bekomme und Rf ist da, um einen PI-Regler zu erzeugen. Ich versuche, meine Eingangsspannung zu steuern, indem ich einen PI-Regler am Eingang habe. ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf farnell.com/datasheets/41421.pdf
@DerStrom8 warum macht es das Geräusch schlimmer? Würde ein Gnd-Flugzeug nicht ermöglichen, dass der gesamte Lärm zum TL494 zurückkehrt?
Möglicherweise haben Sie magnetische Interferenzen mit hoher Anstiegsrate oder elektrische Verschiebungsstrominterferenzen. Verwenden Sie ein 1" x 1" großes Stück Kupferfolie, das mit einem 2" dicken Draht an Ihrem Platz geerdet ist, und platzieren Sie das 1by1 zwischen verschiedenen Komponenten, um mögliche Kopplungspfade zu erkunden.
Eine Aufteilung in der Masseebene bewirkt, dass sie wie eine Schlitzantenne wirkt und noch mehr Rauschen aussendet und aufnimmt.

Antworten (1)

Schritt 1: Verwerfen Sie Ihr vorhandenes Design.

Schritt 2: Lesen Sie das TI-Datenblatt für den TL494. Lesen Sie besonders den Abschnitt "Layout" gegen Ende durch. In diesem Abschnitt gibt es ein PCB-Layout-Beispiel, obwohl es nur ein Teildesign ist. Hier ist die Seite von TI mit dem vollständigen Datenblatt und Anwendungshinweisen: http://www.ti.com/product/TL494

Schritt 3: Starten Sie einen neuen Schaltplan. Zeichnen Sie den Schaltplan unter Berücksichtigung der Datenblatt-Layoutinformationen. Offensichtlich muss der Schaltplan nicht das endgültige PCB-Layout definieren, aber versuchen Sie es so zu zeichnen, als ob dies der Fall wäre. Auf diese Weise können spätere PCB-Entwurfsentscheidungen wie die Platzierung von Komponenten und die Positionierung der Leiterbahnen von der Art und Weise geleitet werden, wie Sie den Schaltplan gezeichnet haben. Wie in den Datenblatt-Layoutvorschlägen halten Sie Hochstromleitungen kurz, dick und fern von empfindlichen Niedrigstrom-Steuer-/Rückkopplungsleitungen.

Manchmal hilft es, die Grundebene aufzubrechen, aber es kann auch einen Teil des Designs verkomplizieren. Erwägen Sie, die Grundebene nur mit einem teilweisen Teiler zu erstellen, aber dennoch eine breite Verbindung zwischen den beiden Seiten aufrechtzuerhalten. Die Hochstromkomponenten und -spuren bleiben auf der einen Seite und die schwachstromempfindlichen Teile auf der anderen Seite. Achten Sie darauf, Entkopplungskappen dort zu platzieren, wo es das Datenblatt empfiehlt.

Beachten Sie als letzten Gedanken die Pin-Anordnung des Chips selbst, bestimmte Funktionspins sind auf einer Seite gruppiert (z. B. 1 bis 6 und 15, 16), dies geschieht absichtlich und gibt Ihnen zusätzliche Hinweise auf das vorgeschlagene physikalische Layout.

Noch mehr Hilfe finden Sie hier in einem älteren StackExchange Q/A, das auf einige komplexe Details eines TL494-Designs eingegangen ist. Das Design ist relativ nah an Ihrem und ein PCB-Layout ist enthalten. Abwärtswandler, quietschende/jammernde Induktivität

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