Prácticas de PCB: puesta a tierra e interacción entre bucles de conmutación y control

Este es el tercero de una serie, siguiendo las publicaciones Consejos sobre el plano de tierra en mi primer PCB y luego Separación de planos de tierra en PCB . Sin embargo, en términos de material, puede considerarse una publicación en sí misma. Entonces, para resumir, el PCB a continuación (preparado con ExpressPCB) es para una implementación de convertidor flyback usando el IC del controlador flyback de modo límite LT3748. El circuito se toma de la propia hoja de datos LT3748 (consulte la última página). Esto es para un proyecto de clase.

He intentado un PCB mejorado basado en consejos en publicaciones anteriores. Tengo dos versiones, que se muestran a continuación.

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Mis preguntas son:

  1. El bucle de conmutación gira alrededor del controlador (ya que las pistas pasan por debajo del IC, pero en la misma capa del IC). ¿Es esto muy malo para el ruido? Por cierto, ¿consideraría que el bucle de conmutación es Vin-xformer-Q1-R8 o C1-xformer-Q1-R8?

  2. Para la versión superior, todas las pistas están solo en la capa superior, pero muchas de ellas van debajo del IC (en la misma capa superior). ¿Es eso una mala práctica? No puedo garantizar que el IC no se calentará ya que la hoja de datos cita el rendimiento a temperaturas de hasta 150 C.

  3. Solo tengo un terreno en el lado primario. No estoy seguro de cómo, en mi situación, mantener una tierra separada para los bucles de pequeña señal y alta corriente. Puedo hacerlo, pero esto pondrá algunos descansos en mi plano de tierra...

Finalmente, como nota, otra restricción difícil que estaba tratando de cumplir es que la hoja de datos del controlador dice que la conexión a tierra de la resistencia de detección (R8) debe estar cerca del IC del controlador, pero al mismo tiempo, para mantener el circuito de conmutación apretado, R8 debe estar cerca. al condensador.

Teniendo todo esto en mente, ¿qué diseño crees que funcionaría mejor, o ninguno de los dos :) Tenga en cuenta que el segundo diseño tiene algunas pistas en la capa inferior (verde).

Chicos, él está aprendiendo... Por favor, no sean duros con él con cosas como "¿Por qué no usan un diseño de referencia?". Realmente lo entiendo y yo estaba así un día, por supuesto con convertidores DC/DC, no sé nada sobre cambiar la conversión AC/DC..
@LeonHeller Enseñar a un hombre a pescar, etc, etc...
@abdullahkahraman De acuerdo contigo. Aquí se ha demostrado una mejora de las habilidades.
Gracias a todos por los útiles comentarios. No puedo seguir exactamente el diseño de PCB de la hoja de datos porque, como se mencionó en la publicación anterior, estoy usando un transformador externo. Sin embargo, seguí muchas de las pautas sugeridas, como colocar resistencias de retroalimentación (R5 y R7) v cerca del IC, colocar la conexión a tierra de R8 (resistencia de detección) cerca del IC y mantener los bucles de conmutación pequeños en el área (C1-priamry-Q1-R8 y C2 -Q1-R8). También seguí otras sugerencias de mis publicaciones anteriores, como mantener R8 v cerca de C1. Estudiaré más diseños de placa de demostración LT3748, pero mientras tanto agradecería las respuestas a mis 3 preguntas anteriores.

Respuestas (1)

  1. Desea que la ESR de C1 sea mucho más baja que la de V1 para que el bucle sea pequeño. También desea que sea inferior a Q1 rON para reducir la ondulación de entrada.

  2. El superior es difícil de analizar ya que el plano de tierra ayuda a Q1, pero luego el espacio se convierte en una antena de radiador de tierra ranurada.

Creo que ninguno de los dos es mejor ya que el transformador externo será excesivamente ruidoso y los choques CM de ferrita serán obligatorios para reducir la radiación de los cables Vout que actúan como una antena ruidosa.

Le sugiero que realice una prueba de banco usando un generador para impulsar Q1 C1 con Rs y transformador y salida completamente cargada (D,C,R). No necesita una PCB para probar este problema de EMI y ver si puede medir la corriente de detección y la salida con precisión sin ruido y verificar la salida de EMI con una sonda de alcance de bucle en cortocircuito para el ruido de campo cercano. Diseñar una PCB sin esta conciencia no tendrá sentido.

Gracias, Richman, por sus útiles comentarios. Con respecto al n. ° 2, ¿debería remodelar mis planos de tierra? Además, ¿dónde sugeriría colocar los estranguladores CM de ferrita, en la entrada y salida en las terminales, u otras ubicaciones también?
Para evitar problemas de EMI con cualquier circuito de alta impedancia cercano, activaría la salida para suprimir la radiación. El cable de entrada también irradiará, por lo que depende del diseño general del sistema. Use pares trenzados para ambos.
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