Condensador de desacoplamiento de tiras LED Dotstar (APA102) en PCB

Estoy intentando (basado en recuerdos muy lejanos de EE en la universidad) diseñar un PCB de escudo Arduino bastante simple para controlar varias tiras de LED en paralelo. Cada tira se conectaría a su propio bloque de terminales de 4 pines, proporcionando 5V, GND, reloj y datos a la tira.

El siguiente esquema tiene algunas características más, pero el problema que tengo se puede resumir en los siguientes elementos:

  • un bloque de terminales de 2 pines se conecta a un suministro externo regulado de 5 V (este Pololu D24V150F5 )
  • varios bloques de 4 pines se conectan a tiras de LED
  • los pines de encabezado conectan todo este artilugio a los encabezados de escudo en un Arduino Mega

Mi problema está en el lado de la distribución / regulación de energía.

De acuerdo con esto , es una buena idea colocar un capacitor entre 5V y tierra lo más cerca posible de estas tiras de LED programables.

Esto suena bastante simple en teoría, pero me está costando mucho ponerlo en práctica en una PCB de dos capas.

Entendí que, por muchas razones, incluida la facilidad de enrutamiento, sería razonable tener un plano de tierra en un lado y un plano de potencia en el otro. No entiendo cómo enrutar los rastros en tal situación.

Si simplemente dejo caer mis condensadores en la PCB, se muestran como ya enrutados correctamente, ya que ya se conectan a 5V y GND a través de los planos respectivos.

Sin embargo, esto se siente mal (¿por qué tener un límite "para cada tira" si de todos modos todos se conectan a planos de tierra y energía gigantes?), Y esta pregunta aquí me lleva a creer que es incorrecto hacer esto, porque el ruido "fluiría alrededor " mis condensadores, esencialmente?

De ahí estas preguntas:

  • ¿Es razonable tener un condensador por salida de tira, por seguridad?
  • Si es así, ¿cómo deberían enrutarse para evitar que solo se conecten a tierra y a los planos de energía directamente?
  • Si no es así y si la solución correcta es solo uno o dos capacitores, ¿dónde deberían ir y nuevamente, cómo trato de conectarlos con "los rastros más cortos posibles" a donde deben ir, en lugar de simplemente unirlos ciegamente al ¿Planos de potencia y tierra?

Esquemático

tarjeta de circuito impreso

Respuestas (1)

Si tiene SOLO los 2 planos, las inductancias serán << 1 nanoHenry en cualquier parte de la PCB, y una tapa de derivación sería suficiente. Sin embargo, tan pronto como comience a cortar los planos (y espero que solo corte el plano VDD, necesitará tapas de derivación en cada tira debido a las trazas de distribución de energía VDD largas y delgadas. Trazas en el aire (sin plano subyacente) son aproximadamente 1 nanoHenry/milímetro (25nH/pulgada); las trazas sobre los planos son aproximadamente 5 veces más bajas, a 200 picoHenry (0.2nanoHenry)/milímetro. (gracias a peufeu por ese número). No puede usar un capacitor con plomo, si elige usar solo 1 condensador de derivación.

¡Gracias! ¿Tiene sentido ir con un límite por salida, incluso si es excesivo? ¿Cuál sería la mejor práctica de diseño de PCB para hacer esto? Supongo que de alguna manera tengo que ejecutar rastros específicos desde los pines 5V y GND de cada salida, hasta los + y - de cada tapa, y luego esos pueden volver a unirse a sus respectivos planos.
una tapa por par VDD/GND en el IC debería ser buena. ¿Puedes mostrar tu esquema? ¿Usarás el avión GND?
¡Gracias por seguirnos! Edité mi pregunta para que sea un poco más clara (lo siento, esto es bricolaje para un proyecto de caridad en el que me enganché, me doy cuenta de que en parte me falta el conocimiento y el vocabulario para hacer buenas preguntas). También agregué el esquema completo, aunque una gran parte de él (cualquier cosa que no sea la huella del escudo de arduino y los encabezados de tira de LED) no es necesariamente relevante.
¿Usarás el plano de TIERRA?
Condensador de desacoplamiento de tiras LED Dotstar (APA102) en PCB
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