PCB-Praktiken: Erdung und Wechselwirkung zwischen Schalt- und Regelkreisen

Dies ist eine Art dritte in einer Reihe, nach den Beiträgen Ratschläge zur Masseebene in meiner ersten Leiterplatte und dann Trennen von Masseflächen in Leiterplatten . In Bezug auf das Material kann es jedoch als eigenständiger Beitrag betrachtet werden. Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass die folgende Leiterplatte (vorbereitet mit ExpressPCB) für eine Flyback-Konverter-Implementierung unter Verwendung des LT3748-Boundary-Mode-Flyback-Controller-ICs bestimmt ist. Die Schaltung ist dem LT3748-Datenblatt selbst entnommen (siehe allerletzte Seite). Dies ist für ein Klassenprojekt.

Ich habe versucht, eine verbesserte Leiterplatte basierend auf den Ratschlägen in früheren Beiträgen zu entwickeln. Ich habe zwei Versionen, unten gezeigt.

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Meine Fragen sind:

  1. Die Schaltschleife geht um den Controller herum (da die Spuren unter dem IC verlaufen - aber in derselben Schicht des IC). Ist das sehr schlecht für Lärm? Übrigens, würden Sie die Schaltschleife als Vin-xformer-Q1-R8 oder C1-xformer-Q1-R8 betrachten?

  2. Bei der Top-Version befinden sich alle Spuren nur auf der obersten Ebene, aber viele von ihnen gehen unter den IC (auf derselben obersten Ebene). Ist das schlechte Praxis? Ich kann nicht garantieren, dass sich der IC nicht erwärmt, da das Datenblatt die Leistung bei Temperaturen bis zu 150 ° C angibt.

  3. Ich habe nur eine Masse auf der Primärseite. Ich bin mir nicht sicher, wie ich in meiner Situation eine separate Masse für die Kleinsignal- und Hochstromschleifen beibehalten soll. Ich kann es tun, aber das wird ein paar Brüche in meine Grundebene bringen ...

Eine weitere schwierige Einschränkung, die ich zu erfüllen versuchte, ist schließlich, dass das Controller-Datenblatt besagt, dass die Erdung des Messwiderstands (R8) nahe am Controller-IC liegen sollte, aber gleichzeitig muss R8 nahe sein, um die Schaltschleife dicht zu halten zum Kondensator.

Wenn Sie all dies im Hinterkopf behalten, welches Design würde Ihrer Meinung nach besser funktionieren - oder ist es keines von beiden :) Beachten Sie, dass das zweite Design ein paar Spuren auf der unteren Ebene (grün) hat.

Leute, er lernt.. Bitte seien Sie nicht hart zu ihm mit Dingen wie "Warum verwenden Sie kein Referenzdesign?". Ich verstehe ihn wirklich und ich war eines Tages so, natürlich mit DC/DC-Wandlern, ich weiß nichts über das Schalten von AC/DC-Wandlern.
@LeonHeller Bring einem Mann das Fischen bei usw. usw.
@abdullahkahraman Stimme dir zu. Hier findet eine nachweisliche Verbesserung der Fähigkeiten statt.
Danke an alle für nützliche Kommentare. Ich kann das PCB-Layout des Datenblatts nicht genau befolgen, da ich, wie im vorherigen Beitrag erwähnt, einen externen Transformator verwende. Trotzdem habe ich viele der vorgeschlagenen Richtlinien befolgt, wie z. B. das Platzieren von Rückkopplungswiderständen (R5 und R7) in der Nähe von IC, das Platzieren von Masse von R8 (Erfassungswiderstand) in der Nähe von IC und das Halten von Schaltschleifen in der Fläche (C1-Primär-Q1-R8 und C2). -Q1-R8). Ich habe auch andere Vorschläge zu meinen vorherigen Beiträgen befolgt, wie z. B. R8 v nahe an C1 zu halten. Ich werde weitere LT3748-Demo-Board-Layouts studieren, würde mich aber in der Zwischenzeit über Antworten auf meine 3 obigen Fragen freuen.

Antworten (1)

  1. Sie möchten, dass der ESR von C1 viel niedriger ist als der von V1, damit die Schleife klein ist. Sie möchten auch, dass es niedriger als Q1 rON ist, um die Eingangswelligkeit zu reduzieren.

  2. Die obere ist schwer zu analysieren, da die Masseebene Q1 hilft, aber dann wird die Lücke zu einer geschlitzten Bodenstrahlerantenne.

Ich denke, beides ist nicht besser, da der externe Transformator übermäßig laut sein wird und Ferrit-CM-Drosseln obligatorisch sein werden, um die Strahlung von Vout-Kabeln zu reduzieren, die als laute Antenne fungieren.

Ich schlage vor, dass Sie einen Prüfstandstest mit einem Generator durchführen, um Q1 C1 mit Rs & Transformator & Ausgang voll geladen (D, C, R) anzutreiben. Sie brauchen keine Leiterplatte, um dieses EMI-Problem zu testen und zu sehen, ob Sie den Erfassungsstrom und den Ausgang genau ohne Rauschen messen und den EMI-Austritt mit einer kurzgeschlossenen Schleifenoszilloskopsonde auf Nahfeldrauschen überprüfen können. Das Entwerfen einer Leiterplatte ohne dieses Bewusstsein ist sinnlos.

Vielen Dank, Richman, für Ihre nützlichen Kommentare. In Bezug auf # 2, sollte ich meine Grundebenen umformen? Wo würden Sie auch vorschlagen, die Ferrit-CM-Drosseln zu platzieren - am Eingang und Ausgang an den Klemmen oder auch an anderen Stellen?
Um EMI-Probleme mit hochohmigen Schaltkreisen in der Nähe zu vermeiden, würde ich den Ausgang einschalten, um die Strahlung zu unterdrücken. Das Eingangskabel strahlt ebenfalls ab, hängt also vom Systemdesign insgesamt ab. Verwenden Sie für beide verdrillte Paare.
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