Plano de tierra para un circuito regulador buck boost

He hecho este circuito usando TPS63031 :

SCH

Aquí está el archivo de la placa:

BRD

He seguido de cerca las recomendaciones de diseño dadas en la hoja de datos:

ficha de datos

El circuito es un poco diferente porque estoy usando una versión de salida fija.

Mi pregunta es: ¿Debo hacer un plano de tierra en la capa inferior? En caso afirmativo, ¿debería hacerlo en toda el área o igual que en la capa superior, es decir, la mitad inferior del tablero?

Yo haría toda la capa de tierra. Pero luego la pregunta es: ¿necesitas ese terreno en la parte superior también y puedes deshacerte de ese rastro en la parte inferior? Creo que puedes.
Te has perdido las vías debajo del chip. Estos no están allí para la decoración sino para disipar el calor a la capa opuesta (y/o al núcleo).
@Janka: sí, tienes razón. Los dejé porque no había un plano de tierra en el lado inferior. Si el veredicto es hacer un plano GND en la parte inferior, también haré esas vías. Gracias por mencionarlo. :)

Respuestas (2)

No estoy de acuerdo con el consejo de Trevor. En su propuesta, el bucle secundario de alta corriente se paraliza introduciendo dos vías en el paso de conmutación, añadiendo una inductancia no deseada. También introducirá picos de corriente en el plano de tierra, lo que también tiene un efecto negativo en la integridad general de la señal. Siga el diseño recomendado, incluso si el circuito de retroalimentación es algo inconveniente para enrutar.

Con respecto al suelo, el diseño recomendado es autónomo y no necesita plano de tierra. Si está el avión, el circuito debe estar conectado a tierra en un punto localizado, tal como muestra el diseño recomendado. Esto eliminará la posibilidad de que las ondas de alta corriente entren en el plano de tierra.

ADICIÓN: si el diseño puede permitirse la capa de suelo y la retroalimentación en la capa inferior es una molestia, no veo ninguna razón para extender las almohadillas de suelo ni a la derecha ni a la izquierda y mantener un suelo en el centro. Entonces el cable de retroalimentación no necesita estar en una capa diferente,

modificación sugerida

En este caso, todas las ondas de HF se limitarán a los bucles locales y los retornos de CC irán al punto común (centro). Esta es la forma en que se hicieron todos los módulos antiguos (VRM), y creo que esta es la mejor manera de tener la energía limpia.

El problema que veo con el diseño recomendado es que los cables de tierra de entrada/salida estarán en ambos lados, y una corriente de HF significativa fluirá en la pista de tierra de la pcb, por lo que los cables tendrán un voltaje de ruido de modo común, tal vez actúen como antenas. No estoy seguro de cómo arreglar esto limpiamente.
Estoy de acuerdo en principio en que la adición de las vías en la ruta de tierra introduce un ligero irritante en el bucle, aunque para un bucle tan pequeño dudo que importe. Mantener/ejecutar el seguimiento de retorno desde las dos tapas a la derecha de C2 corregiría eso, lo que le daría un gancho de tierra de un solo punto debajo de U1.

Yo haría todo el suelo de la capa inferior.

Pero entonces la pregunta es si también necesitas ese terreno en la parte superior. La respuesta es... no, en realidad no.

Si rompe el terreno superior, con las vías adecuadas al plano de tierra, puede deshacerse de ese rastro largo en la parte inferior y realmente ajustar la línea de retroalimentación como un rastro corto entre los pines en U1.

Tal vez algo como esto...

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Qué tal esto: hago un plano GND completo en la parte inferior, hago un plano GND roto en la parte superior con una línea de retroalimentación corta como dijiste? ¿Será mejor? Quiero mantener el plano GND superior para ayudar con la disipación de calor. Otro pensamiento es que: ¿será realmente una buena idea un breve seguimiento de la retroalimentación? ¿O debería recibir comentarios después de las tapas para evitar cualquier ruido de cambio? Entiendo que la inductancia de seguimiento no será tan alta como para marcar una gran diferencia, pero me encantaría tener la opinión de un experto.
Si el calor es un problema, agregue más vías debajo de U1, el hecho de que la parte inferior sea todo un plano de cobre ayudará mucho. Si es necesario, abra la resistencia de soldadura en la parte inferior en un patrón de tablero de ajedrez para que pueda soldarla para agregar una superficie de disipador de calor. Con estos dispositivos, mantener ese seguimiento desde la salida hasta las tapas de las tapas y el pin de retroalimentación lo más corto posible es clave... mientras sea corto, el orden no importa.
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