¿Qué longitud de traza se considera corta en el caso de un regulador de voltaje reductor?

Estoy trabajando en un circuito regulador de voltaje basado en LM2596 que se imprimirá en PCB.

De acuerdo con la hoja de datos LM2596, algunos rastros deben mantenerse lo más cortos posible. Sin embargo, no se dan números.

Este es mi diseño (con el plano de tierra oculto), de izquierda a derecha:

  • Regulador de voltaje LM2596S
  • Diodo SS54
  • Inductor de 12,5 mm y 100 uH
  • 2 condensadores de baja impedancia de 300 uF

Primer intento:

Diseño

Estoy un poco preocupado por la conexión C In (condensador a la derecha entre el voltaje de entrada y tierra) con el regulador. La longitud de la pista es de unos 35 mm.

Próximo intento:

Diseño

La brevedad en los PCB generalmente se relaciona con las frecuencias y las inductancias. Probablemente estés bien, es bastante corto.
No entiendo por qué su diodo parece estar conectado al nodo de retroalimentación.
Por un dólar, desea que las áreas de bucle de alta corriente sean lo más pequeñas posible. Si puede encontrar una manera de hacer que la GND de la tapa del filtro de salida esté cerca de la GND de la tapa de entrada, eso sería ventajoso. El diodo GND también debe estar cerca de la tapa de salida GND para mantener pequeña la otra área de bucle de alta corriente.
Mirando la hoja de datos, las conexiones de los componentes no tienen ningún sentido. ¿El águila tiene rojo para la capa inferior? Incluso si lo hace, todavía es raro.
@Daniel Tampoco tengo idea de por qué hice esto. CASI pedí esta placa, así que con solo un comentario te ahorraste mucho dinero y estrés. Gracias una vez más.
Todo el mundo lo ha hecho. Me alegro de poder ayudar a prevenir uno.
He actualizado la imagen. @whatsisname, el águila tiene rojo para arriba, azul para abajo.
¿Está limitado a una carga de un solo lado en este tablero, o puede hacer una carga de doble lado?
@ThreePhaseEel, no sé qué significa 'cargar', pero puedo usar ambos lados para señales y solo la parte superior para elementos
Una cosa más: ¿supongo que las almohadillas que parecen estar desconectadas están realmente conectadas al plano de tierra?
Sí, el suelo está 'oculto' porque de lo contrario es bastante ilegible. Así se ve con suelo: imgur.com/2EkZekD
TI tiene una nota de aplicación para el diseño de PCB en torno a un conmutador simple . La sección 4 analiza lo que implican con "lo más cerca posible".
Lo que entendí es que para los reguladores reductores, el CIn y el diodo de captura deberían ser los más cercanos a IC
Hice un próximo intento para hacerlo lo mejor posible.

Respuestas (2)

La agrupación del LM2596, el diodo de captura, el inductor y el Cout no son tan malas. Pero, Cin está demasiado lejos del LM2596 (como estabas preocupado).

Con un dólar, hay dos señales principales que deben minimizarse:

  • El bucle de corriente de Cin a través del LM2596 y el diodo de captura debe ser lo más corto posible. Esta es una corriente pulsada, muy probablemente la corriente más alta y la más rica en armónicos en el tablero.

  • El nodo de conmutación: el pin 2 de LM2596 y su conexión con el inductor y el diodo de captura también deben ser mínimos. Esta señal de voltaje es muy rica en armónicos y es la principal fuente de ruido de modo común.

La forma más fácil de minimizar el bucle de corriente de entrada es probablemente tomar el LM2596, el diodo de captura y Cout como un grupo y rotarlos 180 grados. Esto permitirá que Cin esté mucho más cerca del LM2596.

Se puede minimizar el nodo de conmutación girando el inductor 90 grados, terminando con la entrada del inductor muy cerca del cátodo del diodo de captura.

Las corrientes a través del inductor y hacia la carga no son una preocupación. Es principalmente CC con algo de corriente ondulada (contenida por Cout), y no tan armónicamente rica.

Además, será deseable tener alguna inductancia de filtro de entrada para reducir la EMI para el resto de su sistema. Probablemente un estrangulador de modo común, que si elige bien tendrá suficiente inductancia de fuga para usar también de manera diferencial. (Es posible que ya tenga esto, pero no pudo ver ninguno en la sección del tablero que se muestra)

Esto es lo que hice: imgur.com/yCon0QE

En cuanto al área de bucle, si bien su diseño probablemente esté bien tal como está, hay una mejora que puede hacerle. Simplemente gire el condensador de salida 180 grados y elimine cualquier vía de unión que se encuentre en el camino del nuevo enrutamiento para la traza de Vout. Esto encoge los bucles D-Cout y Cin-Cout, y hace que tampoco tengan que atravesar las vías de costura.

SIN EMBARGO, tiene un problema con este diseño que debe corregirse antes de ir y hacer una placa: la vía que conecta Cin con el rastro de Vin en la parte inferior no debe estar en esa almohadilla, para que no se convierta en un dolor de cabeza de fabricación , succionando toda la soldadura de esa almohadilla y dejando a Cin desconectada en un extremo. ¡Ups!

@peku33 -- se ve bien desde aquí :) ¡No olvides aceptar la respuesta!
¿Qué longitud de traza se considera corta en el caso de un regulador de voltaje reductor?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v