Verwendung von Massesymbolen in Schaltplänen

In dieser Frage ist das folgende Diagramm für einen Spannungsverstärker, der für kleine batteriebetriebene Geräte bestimmt ist

Schaltplan

Die TPS61200-Spezifikation besagt, dass GND Steuer- / Logikmasse und PGND Strommasse ist , dies spiegelt sich jedoch nicht in den im Diagramm ausgewählten Symbolen wider. Ich bin auch verwirrt, warum die Verbindung zur Erde auf GND und nicht auf PGND angezeigt wird.

Aus diesem Schlüssel geht hervor, dass verschiedene Teile der obigen Schaltung mit der Gehäuseerde und nicht mit (sagen wir) digitaler / gemeinsamer / Signal- / Steuerungs- / Logikerde verbunden werden müssen.

Symboldiagramm

Warum Gehäusemasse angeben? Interpretiere ich das falsch als das Metallteil eines Gehäuses, das (normalerweise) aus Sicherheitsgründen über den Netzanschluss mit Erde verbunden ist?

Ich habe mir hier ähnliche Fragen angesehen†, bin aber immer noch verwirrt über die Wahl der Symbole in der Beispielschaltung.

Warum werden diese speziellen Symbole in diesem Schaltplan verwendet?

† Verwandte Fragen

Chassis Ground muss nicht mit der Gebäudeerdung verbunden werden.
@AnindoGhosh: OK, aber warum ist R2 an die Gebäudeerdung und nicht an die Gehäusemasse gebunden?
Dieses Symbol ist keine Gebäudeerdung, es ist die Bezugsmasse des Stromkreises. Auch das muss nicht an die Gebäudeerdung angeschlossen werden, es ist nur das, worauf jede Spannung im Stromkreis bezogen wird. Warum sie sich dafür entscheiden, eine Verbindung herzustellen, habe ich nicht untersucht, ich werde mir den Schaltplan später ansehen - deshalb schreibe ich jetzt keine Antwort.
Die Unterseite von R2 sollte direkt mit dem GND-Pin des TPS61200 verbunden werden, um zu vermeiden, dass Strom-Masse-Rauschen die Rückkopplung und Regelung dieses Geräts stört (und die meisten anderen Schaltregler, falls sie separate Pins haben). Geht es bei dieser Frage also nur um die Interpretation von Symbolen?

Antworten (3)

Der Designer hat versucht, auf dem Schaltplan anzugeben, wie die Gründe getrennt werden sollten, und mit den ihm zur Verfügung stehenden Standardsymbolen eine vernünftige Arbeit geleistet.

Das Datenblatt sollte eine detaillierte Beschreibung und schriftliche Richtlinien sowie empfohlene PCB-Layouts entweder dort oder in einem separaten Anwendungshinweis enthalten (wenn Sie diesen Chip auf der TI-Website nachschlagen, sollten die entsprechenden App-Hinweise leicht zu finden sein).

Aber im Grunde enthält der IC sowohl einen Hochleistungsverstärker mit einem empfindlichen Eingang als auch einen Hochstromschalter, der viel Rauschen erzeugen kann. Bei falscher Erdung können hohe Ströme in den Erdungskabeln unerwünschte Signale am Verstärkereingang erzeugen, die zu Instabilität oder schlechter Spannungsregelung führen.

Die Lösung besteht darin, - soweit praktikabel - zwei getrennte Gründe anzugeben; eine leise für empfindliche Signale (gekennzeichnet durch "Erde" ) und eine für hohe Ströme (gekennzeichnet durch Gehäusemasse, die nicht mit dem eigentlichen Gehäuse verbunden sein muss!) Die beiden MÜSSEN miteinander verbunden werden - sorgfältig gewählter Punkt, manchmal "Sternenerde" genannt (nützlicher Suchbegriff zum Weiterlesen!)

Somit liefern R1 und R2 die Spannungsrückkopplung an den Fehlerverstärker. Sie möchten keine großen Fehler über R2 injizieren, also wird es auf den ruhigen Boden zurückgebracht. Der Fehlerverstärker bezieht seine Referenz vom "GND" -Pin (wieder auf der ruhigen Masse)

Jetzt...

Das Schalten von Strom durch L erlegt Vin eine große Wechselstromwellenform auf und erzeugt jeweils einen großen Wechselstrom an Vout. Diese Ströme werden über C1 bzw. C2 an Masse übertragen.

Tatsächlich kann die Leistungsseite dieser Schaltung als eine Endlosschleife gelesen werdenGND -> C1 -> L1 -> (switch inside chip between L and Vout) -> C2 -> GND.

Diese Schleife ist der wichtigste Teil der Schaltung und muss so klein wie möglich gehalten werden. Am besten legen Sie die GND-Leitungen von C1 und C2 direkt nebeneinander - praktisch der gesamte Wechselstrom fließt von einem C-Pin direkt zum anderen. Die anderen Verbindungen (PGND, VAUX über C3) sind weniger wichtig, gehen aber auch an diesen Punkt.

Und eine (ziemlich dicke) Spur von hier zur rauscharmen Masse führt relativ wenig Strom mit relativ wenig Rauschen.

Zu lernen, diesen Hochstrompfad zu lesen und ihn von rauscharmer Erde getrennt zu halten, wird einen großen Beitrag dazu leisten, Ihre Umschalter störungsfrei zu machen.

Nett. Aber "Sternerde" könnte sich im IC befinden, also sind die beiden Erdungen in diesem Schaltplan nicht verbunden dargestellt?

IEC60417 ist der angebliche Standard, dem Symbole in Europa (mindestens?) entsprechen sollten, aber ich gehe davon aus, dass es keine gesetzliche Verpflichtung gibt, außer für Schutzerde (PE). Hier ist ein Bild: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hinweis Nr. 5019 - Dies muss verwendet werden, wenn eine Schutzerdung angegeben ist, und ich habe sie auf verschiedenen Kästen und Geräten gesehen, um genau das zu kennzeichnen - es ist die Schutzerdungsverbindung.

Der Fragesteller zeigt das Symbol „Erde Erde“ für Schutzerde und dies bestreite ich im Namen der gesamten EU !!! Aber wer sagt, für welche "Region" die Symbole des Fragestellers gelten, und es würde mich nicht wundern, wenn die Bürokraten ihre Meinung wieder geändert haben.

Wenn Sie das PE-Symbol verwenden, dann ist es das, was es ist und muss, ABER, für die anderen Symbole gilt alles. Wie ich in meinem Kommentar angedeutet habe, werden verschiedene Symbole verwendet, um dem Leser zu helfen, wichtige Bereiche zu verstehen, die beim Design zu berücksichtigen sind, um zu vermeiden, dass das Feedback und die Regelung dieses Geräts (und der meisten anderen Schaltregler, falls sie separate Pins haben) gestört werden .

Laut iso.org : "Diese Sammlung enthält sowohl ISO- als auch IEC-Grafiksymbole, die auf Geräten platziert werden können, um anzuzeigen, wie sie richtig und sicher verwendet werden." Das ist also nicht wirklich relevant.

In diesem Fall ist es eine Frage des Kontexts. Die Symbole bezeichnen getrennte Gründe, und hier endet ihre Bedeutung. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass die Stromversorgungsmasse mit dem Chassis verbunden ist und die digitale Masse mit Erde verbunden ist. Wahrscheinlicher wäre, dass beide Erdungen zurück zum Minuspol der Batterie gehen würden. Jedes Mal, wenn eine solche Verwechslungsmöglichkeit besteht, sollte dies im Schaltplan vermerkt werden und eine Anmerkung enthalten, die erklärt, was die Verwendung des Symbols bedeutet.