Via's en fuente de alimentación conmutada

Estoy usando un TPS54386 y actualmente estoy diseñando un diseño de PCB. La hoja de datos dice que debe evitar las vías dentro de un cierto bucle; Me preguntaba qué pasaría o si pasaría algo si siguiera adelante y colocara las vías de todos modos para ahorrar espacio.

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¿Es esto algo que planeas construir y vender, o algún pequeño proyecto favorito?
Actualmente no, pero quizás en el futuro.

Respuestas (3)

Debe mirar el diseño de diseño de ejemplo en las páginas 31 y 32 de la hoja de datos y estar informado por él. Mira lo apretado que es el diseño.

Sí, pusieron vías en el bucle de potencia de salida, pero en realidad no en ninguna de las señales de conmutación de potencia. De hecho, todas las vías van a tierra o regresan. No hay voltajes de conmutación involucrados.

La estructura de vía utilizada es de 8 vías paralelas por sección de vía. Como las vías están en paralelo presentan una inductancia muy baja. Por ejemplo, las vías suelen tener 2nH o 3nH de inductancia, por lo que con 8 en paralelo, cualquier inductancia de circuito adicional será insignificante. Esto significa que las características del capacitor de salida C17 no cambiarán y no tendrán impacto en la estabilidad del bucle.

Estas vías solo aumentan la ruta de retorno en el circuito de salida al permitir el enrutamiento de retorno en la capa inferior. Esa capa inferior de cobre proporciona una ruta de baja inductancia (área de bucle pequeña) para la conmutación de alimentación de SW1, D2 y L2. Si desea agregar vías como esa, no debería tener ningún problema.

Si desea agregar vías a las rutas de conmutación de energía que conectan SW1 a D2 y L2, podría haber problemas. La inductancia añadida, especialmente entre SW1 y D2, dificultará la amortiguación y aumentará el ruido.

Además, en su esquema, L1 y L2 no son lo mismo. ¿Es esto intencional? La combinación de L1 (47uH) y C13 (100uF) con F o de 2300Hz no es una buena combinación con la compensación integrada del TPS54386 que tiene ceros a ~3300Hz.

La respuesta corta es, siempre que sus componentes estén especificados correctamente, probablemente funcionará bien. Sin embargo, si alguna vez desea vender el circuito, deberá realizar algunas pruebas de cumplimiento.

Un regulador de conmutación de 600 kHz con un diseño deficiente le dará muchos problemas de emisiones radiadas cuando llegue el momento de la prueba de EMC, especialmente en la banda AM. La clave para limitar las emisiones radiadas es minimizar el área del bucle de corriente de conmutación. En un regulador reductor, eso es a través del interruptor, el inductor y la tapa de salida. Puede hacer ese bucle más pequeño y controlarlo mejor si todo permanece en una sola capa.

Dice en las notas de diseño: -

Mantenga un circuito cerrado de trazas amplias desde SW1 o SW2 a través del nodo del interruptor, el inductor, el capacitor de salida y el diodo rectificador. Evite el uso de vías en este ciclo.

Sin embargo, en el diseño de PCB desafían sus propias instrucciones: -

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Tanto C17 como D2 utilizan vías para hacer conexiones en el diseño de PCB anterior y cometieron un error en el diseño de PCB que arreglé (tenían C17 desconectado de L2). Entonces, ¿cómo racionalizas esto?

Los errores de imagen en el diseño son fáciles de ver y corregir, pero cuando se trata de vías, han utilizado muchas vías paralelas para superar cualquier problema de puntos calientes causado por vías individuales.

Para ver el error, abra la hoja de datos y mire las pautas de PCB: -

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Esa es la simple verdad del asunto.