Pregunta / revisión de diseño de PCB LM2678

Después de mi pregunta inicial sobre los reguladores de conmutación, decidí intentar usar un LM2678 para un voltaje ajustable/variable de 5-24 V y 5 A máx. con una entrada de ~ 30 V CC.

La aplicación será un probador de motores paso a paso para motores variables, de ahí el voltaje ajustable.

En la hoja de datos, mencionan que el diseño de PCB es muy importante para este dispositivo:

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También dan este patrón de diseño que admito no entender completamente:

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Hice este esquema aquí con el siguiente diseño de PCB.

Tenga en cuenta:

  • El disipador de calor puede cambiar, pero el diodo Schottky real y el LM2678 tienen la pestaña conectada a tierra, por lo que me gustaría compartir el disipador de calor.

  • Los cabezales de pines J1/J2 son solo para demostración, en el diseño real serán reemplazados por terminales de tornillo más robustos, por supuesto.

  • RV1 en realidad será reemplazado por un potenciómetro del panel frontal y no estará en el tablero; es solo para referencia aquí.

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Y una vez más, con las zonas rellenas (pero más difícil de ver en serigrafía):

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Mis preguntas serían:

  1. Los trazos en negrita del diseño son todos muy pequeños y los vertidos de cobre se utilizan para tierra y L1 a C3. Otros anchos de pista son de 2 mm. Intenté alejar el cableado de retroalimentación del inductor. ¿Este diseño parecería aceptable?

  2. ¿Hay algún rastro/parte (¡estoy seguro!) que podría mejorarse?

  3. Dicen prototipo, etc., pero solo necesito hacer dos o más de esos tableros, así que me gustaría hacerlo bien y, obviamente, en un protoboard esto no se puede probar mucho en cuanto al diseño, entonces, ¿qué otras pautas habría que seguir? ¿O es esto un poco difícil sin jugar en un PCB real?

Agregaría un pequeño capacitor de entrada de, por ejemplo, 100nF lo más cerca posible del LM2678. Consulte la hoja de datos: en algunos diseños, puede ser necesario agregar un capacitor de tipo cerámico de pequeño valor (0,1 μF a 0,47 μF) en paralelo con el capacitor de entrada para evitar o minimizar cualquier timbre.
A continuación, dividiría los 100uF en dos 68uF paralelos para reducir la ESR total. Acercaría R1 a U1 y RV1 directamente debajo de él, para reducir la longitud total de la traza. Conecte D1 y L1 en la capa superior (capa roja).
neither the actual Schottky diode nor the LM2678 have the tab connected¿Cómo? Los diodos Schottky en paquetes TO-220 de 2 terminales (excepto TO-220FP que está completamente aislado) tienen la pestaña conectada al cátodo (y por lo tanto a GND). Y la pestaña del regulador también está conectada a GND. Si está utilizando aisladores, no lo haga. Reducen la capacidad de transferencia de calor.
@RohatKılıç Sí, de hecho, tiene razón sobre el diodo después de revisarlo nuevamente. Pero, ¿en qué parte de la hoja de datos LM2678 ve que la pestaña está conectada a tierra?
La hoja de datos revisada en abril de 2013 muestra que la pestaña está conectada a GND, pero la última hoja de datos no. Sin embargo, la placa de evaluación tiene DDPAK-pkg y la pestaña está conectada a tierra. Lo más probable es que TI use el mismo troquel tanto en DDPAK como en TO-220, por lo que deberían haber conectado la pestaña a GND en ambos paquetes. Puedes hacer una prueba de continuidad con un multímetro, si te preocupa.
@RohatKılıç Realmente interesante. Ordené el regulador y una vez que lo tenga lo mediré, ¡aunque solo sea por curiosidad que omitieron en la hoja de datos más reciente!

Respuestas (1)

Dados los valiosos aportes que recibí sobre los condensadores adicionales, no enrutar debajo del disipador de calor en la capa superior y conectar D1 y L1 en la misma capa, me gustaría actualizar el esquema aquí como referencia.

Lo que hice fue:

  1. Agregue los condensadores adicionales
  2. Se movió el plano de tierra a la capa superior. Esto permite una mejor conexión a tierra (más corta) al LM2678 al mover la pista debajo del disipador de calor a la capa posterior.
  3. Cambió toda la pista de D1 a L1 a la capa inferior
  4. Se cambiaron todos los pines de tierra críticos para que no tengan radios de alivio térmico.

Creo que lo construiré de esta manera, y si encuentro algún problema, lo actualizaré aquí con una solución.

¡Gracias!

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