3 SMPS en una placa

Estoy haciendo una PCB donde hay 3 SMPS: un impulso (12v a 48v, 1 amperio máx.) y un convertidor reductor (5v a 4v, 4 amperios máx.) que funcionan a la misma frecuencia (mismo temporizador en el microcontrolador). el otro convertidor es un dólar síncrono (~ 10v a 8v, a 1 amperio). El primer par de SMPS cambiará a 400 kHz (quizás menos, si el ruido se vuelve demasiado problemático) y el tercero a 50 kHz o menos.

Ahora, tengo problemas para diseñar mi placa debido principalmente a: problemas de rebote en el suelo; interacciones entre inductores (transformador no deseado); charla cruzada de los bucles de corriente en el buck de 4v-4amp y los otros convertidores de corriente más bajos;... Sé que las frecuencias aquí no son muy altas para algunos de ustedes, sin embargo, todavía hay mucha corriente en esa frecuencia en mi opinión, y dudo que aparezcan algunos efectos extraños. Entonces, ¿puedes darme algunos consejos sobre el diseño del tablero? Tengo suficiente flexibilidad con el espacio, pero el tablero solo tiene 2 capas... Pregunte más detalles si es necesario.

editar: la carga en el primer dólar es un electrolizador; la carga en el boost es un panel led; estas dos cargas estarán funcionando al mismo tiempo. la fuente en el segundo dólar es una celda de combustible y la carga es un tren eléctrico de juguete.esquemático

mas detalles que pueda agregar?

¿Tiene un diseño (y capturas de pantalla)? Eso es mejor que adivinar tu diseño.
dame una hora Haré un esquema. hasta ahora solo probé los convertidores uno a la vez, en una placa de pruebas (excepto el de 4 amperios, hasta la corriente máxima)
Supongo que los problemas que está teniendo son problemas percibidos/pronosticados antes del evento, ¿sí? También es muy importante saber cómo se pretende conectar las distintas cargas.
exactamente correcto. Agregaré más detalles sobre las cargas cuando se agregue el esquema.

Respuestas (2)

Es difícil responderte con precisión porque estás en una fase de prediseño y no tienes un esquema final.

Pensar en la integridad de la señal y los problemas de EMC/EMI es bueno, pero tal vez sea demasiado pronto para considerarlos como problemas de bloqueo. Como principiante, es difícil hacer un esquema y un diseño "perfectos" desde cero. Es por eso que, en mi humilde opinión, debe proporcionar un esquema y un poco de diseño previo, que podremos "corregir" (en el buen sentido).

Sin embargo, aquí hay algunos consejos y documentos que pueden ayudarlo a diseñar su tablero:

  • Si tiene espacio, no tenga miedo de agregar componentes de repuesto/huellas de PCB

En su caso, podría colocar algunos condensadores de repuesto y huellas de perlas de ferrita en la salida de su SMPS, para el filtrado futuro de EMI. Si no usa una huella paralela (principalmente condensadores), simplemente no tiene que soldar el componente, y para un componente en serie, puede colocar una resistencia de 0 ohmios de la misma huella SMD.

  • No eres el primero en diseñar SMPS simples en estas frecuencias

Tener preguntas es bueno, pero no tenga miedo de cometer un error (si tiene la posibilidad, principalmente como estudiante o aficionado, puede cometer algún error sin "problema"), aprenderá más con errores que con buen (pero tal vez no tan bueno) diseño cada vez. La placa de prueba FPGA tiene de 3 a 5 o 6 SMPS pequeños para alimentar la FPGA. Ok, no están en PCB de 2 capas, pero no es imposible;)

Finalmente, algunos documentos, pautas para el diseño analógico/de potencia:

esta es muy buena informacion Lo procesaré y durante el fin de semana probablemente ensamblaré una versión primaria del tablero para que se puedan dar consejos más precisos.

MiB, la ubicación de cómo dibuja los enlaces de tierra como se muestra en su esquema será una muy buena "imagen" para que pueda apreciar dónde estarán las corrientes de tierra más ruidosas y tendrá una idea de cómo evitar el ruido posterior. Por ejemplo, observemos el bucle de corriente alrededor de Q1, D2 y C3. Esto tiene un gran di/dt durante la conmutación. La ruta de tierra entre Q1 y C3 tendrá un di/dt extremadamente alto, por lo que incluso unos pocos nano-Henrys de inductancia causarán grandes picos de voltaje entre los dos. El enlace de tierra a los otros circuitos no debe comenzar en la pista entre Q1 y C3 sino en el lado de carga de C3. Asimismo, los retornos de conexión no deben bifurcarse de las trazas entre Q1/C3, D1/C9 o Q2/C6. Evitaría un suelo sólido inundado alrededor de todo con un retorno. En cambio, use cortes para forzar que las corrientes de alto di/dt fluyan solo hacia/desde las partes como Q1 a un capacitor. Conéctese al avión después de los condensadores.

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