3 SMPS на одной плате

Я делаю печатную плату, где есть 3 SMPS: один повышающий (от 12 до 48 В, макс. 1 ампер) и один понижающий преобразователь (от 5 до 4 В, макс. 4 ампера), работающий на одной частоте (тот же таймер в микроконтроллере). другой преобразователь представляет собой синхронный понижающий преобразователь (от ~ 10 В до 8 В, 1 ампер). Первая пара SMPS будет переключаться на частоте 400 кГц (возможно, меньше, если шум становится слишком проблематичным), а третья — на частоте 50 кГц или меньше.

Теперь у меня проблемы с проектированием моей доски в основном из-за: проблем с отскоком земли; взаимодействия между индукторами (нежелательный трансформатор); перекрестные разговоры о токовых петлях в понижающем преобразователе 4 В-4 ампера и других преобразователях с меньшим током; ... Я знаю, что частоты здесь не очень высоки для некоторых из вас, однако в моем случае это все еще большой ток на этой частоте. мнение, и я сомневаюсь в появлении каких-то странных эффектов. Итак, не могли бы вы дать мне несколько советов по поводу дизайна платы? У меня достаточно гибкости с пространством, но на плате только 2 слоя... При необходимости спрашивайте подробности.

редактировать: нагрузка в первом долларе - электролизер; нагрузка в бусте — светодиодная панель; эти две нагрузки будут работать одновременно. источник во втором баке — топливный элемент, а нагрузка — игрушечный электропоезд.схематический

больше деталей, которые я могу добавить?

У вас есть макет (и скриншоты)? Это лучше, чем угадывать ваш дизайн.
дай мне час. Схему сделаю. до сих пор я тестировал преобразователи только по одному, в макетной плате (кроме 4-амперного, до максимального тока)
Я так понимаю, что проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, воспринимаются/предсказываются еще до события, да? Очень важно знать, как предполагается подключать различные нагрузки.
абсолютно верно. Я добавлю более подробную информацию о нагрузках, когда схема будет добавлена

Ответы (2)

Трудно ответить вам точно, потому что вы находитесь на этапе предварительного проектирования и не имеете окончательной схемы.

Думать о целостности сигнала и проблемах EMC/EMI — это хорошо, но, возможно, слишком рано рассматривать их как проблемы блокировки. Новичку сложно сделать «идеальную» схему и топологию с нуля. Поэтому, ИМХО, вы должны предоставить схему и немного пре-макета, что мы сможем "подправить" (в хорошем смысле).

Тем не менее, вот несколько советов и документов, которые помогут вам спроектировать доску:

  • Если у вас есть место, не бойтесь добавлять запасные компоненты/печатные платы.

В вашем случае вы можете поставить несколько запасных конденсаторов и ферритовых бусинок на выходе вашего SMPS для будущей фильтрации электромагнитных помех. Если вы не используете параллельную посадочную поверхность (в основном конденсаторы), вам просто не нужно паять компонент, а для последовательного компонента можно поставить резистор 0 Ом той же посадочной поверхности SMD.

  • Вы не первый в разработке простых ИП на этих частотах

Иметь вопросы — это хорошо, но не слишком бойтесь ошибиться (если у вас есть возможность, в основном как у студента или любителя, вы можете сделать какую-то ошибку без «проблемы»), вы научитесь большему на ошибках, чем на ошибках. хороший (но, может быть, не очень) дизайн каждый раз. Тестовая плата FPGA имеет от 3 до 5 или 6 небольших SMPS для питания FPGA. Хорошо, они не на двухслойной печатной плате, но это не невозможно ;)

Наконец, некоторые документы, рекомендации по аналоговому/мощному проектированию:

это очень хорошая информация. Обработаю и на выходных наверное соберу первичную версию платы, чтобы можно было дать более точные советы.

МиБ, место, где вы рисуете заземляющие связи, как показано на вашей схеме, будет очень хорошим «визуальным» для вас, чтобы вы могли понять, где будут самые шумные токи заземления, и вы почувствуете, как избежать последующего шума. Например, давайте посмотрим на петлю тока вокруг Q1, D2 и C3. Это имеет большой di/dt во время переключения. Путь заземления между Q1 и C3, таким образом, будет иметь чрезвычайно высокое значение di/dt, так что даже индуктивность в несколько наногенри вызовет большие скачки напряжения между ними. Заземление к другим цепям не должно начинаться на дорожке между Q1 и C3, а должно начинаться со стороны нагрузки C3. Точно так же соединительные возвраты не должны разветвляться от трасс между Q1/C3, D1/C9 или Q2/C6. Я бы избегал твердой почвы, залитой вокруг всего с обраткой. Вместо, используйте выключатели, чтобы заставить токи с высоким значением di/dt течь только к/от таких частей, как Q1, к конденсатору. Подключить к плоскости после конденсаторов.

3 SMPS на одной плате
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v