Схема расположения развязывающих конденсаторов

Выкладываю цифровой изолятор ADuM260N . На других компонентах, также подключенных к входной (левой) шине напряжения, имеется переключение более высокой частоты (~ 20 МГц). Я читал эту ветку о развязке, но, похоже, нет единого мнения о лучшем расположении переходных отверстий, в частности, следует ли подключать переходные отверстия к выводу IC или выводу конденсатора.

После прочтения разделов по заземлению книги Отта «Электромагнитная совместимость» можно сделать два вывода:

  • Добавьте несколько переходных отверстий для питания/земли, чтобы уменьшить индуктивность контура.
  • Уменьшите взаимную индуктивность, разместив переходные отверстия, по которым течет ток в одном направлении (например, GND и GND), и переместив ближе переходные отверстия, по которым протекает ток в противоположных направлениях (например, PWR и GND).

Из этих выводов моя попытка макета приведена ниже:

введите описание изображения здесь

Это рекомендуемый макет таблицы:

введите описание изображения здесь

Отсюда у меня несколько вопросов:

  1. Должен ли я подключать переходные отверстия сетей 5 В к выводу IC или к выводу конденсатора?
  2. Может ли использование двух переходных отверстий на цепь каким-либо образом ухудшить характеристики EMI/EMC?
  3. Является ли рекомендация таблицы данных по подключению развязывающего конденсатора GND через микросхему непосредственно к выводу GND микросхемы хорошей идеей?

Спасибо!

Сколько слоев у этой печатной платы? Каков ваш стек? У вас есть заливка GND?
Это будет 6-8-слойная печатная плата с плоскостями PWR и GND, подключенными напрямую к соответствующим переходным отверстиям.

Ответы (2)

Взгляд на ЭМС важен. Размещение развязывающих конденсаторов важно, и размещение переходных отверстий может быть более важным. Молодец, что рассмотрел.

Общее правило таково: индуктивная петля должна быть как можно меньше.

Предполагая, что у вас есть 4-слойная печатная плата, два средних слоя — это плоскость GND и плоскость питания. Это означает, что вы можете разместить переходное отверстие на выводах питания IC и на выводах IC GND, чтобы питание и GND были подключены прямо к плоскости.

Затем вы также можете подключить конденсаторы GND и контакты питания напрямую к переходным отверстиям. Таким образом, вы можете разместить конденсаторы в наиболее разумном месте между GND и POWER микросхемы в зависимости от других ограничений на вашей плате.

Как уже упоминалось вами; вы хотите уменьшить индуктивную петлю между питанием и землей с помощью конденсаторов. Это уменьшает петлю для IC (то, что вы развязываете), и поэтому в идеале вы хотите, чтобы конденсаторы были повернуты на 90 по сравнению с тем, как они у вас есть, поскольку это уменьшает петлю на размер конденсатора. Есть аргумент, что это будет иметь небольшое значение, поскольку паразитная индуктивность в конденсаторе, вероятно, будет иметь большее влияние. Но каждая мелочь помогает! (Также поможет использование физически самых маленьких конденсаторов).

Чтобы напрямую ответить на ваши вопросы:

  1. Соедините переходные отверстия как с микросхемой, так и с конденсаторами.
  2. Чем больше переходных отверстий для подключения к питанию и земле, тем лучше, реже хуже.
  3. В техническом описании показано, как уменьшить индуктивную петлю между выводом питания и заземлением микросхемы (соединив их как можно плотнее), так что это хорошая идея.
Спасибо за подробный ответ! Чтобы уточнить, подключение переходных отверстий непосредственно к микросхеме относится к такому типу компоновки: imgur.com/a/2VYRT19 . Будет ли лучше выглядеть переходное отверстие для шин +5 В - imgur.com/a/mmYjVXU ? Это будет иметь наименьшую взаимную индуктивность между переходными отверстиями и самый короткий контур заземления как для ИС, так и для развязывающего колпачка.
@ w00t Первое изображение было бы в порядке, но конденсатор можно было бы переместить ближе, чтобы больше уменьшить индуктивный контур. Вторая картинка тоже была бы в порядке, но конденсатор можно было бы повернуть, чтобы снова уменьшить петлю.
@ w00t, я согласен со всем в этом ответе. Тем не менее, на частоте 20 МГц с ~ 9 мм между выводами питания и заземления микросхемы вам не нужно беспокоиться о разнице в 0,01 мм в размещении вашего конденсатора.
А, теперь я вижу, как поворот конденсатора на 90 градусов уменьшает индуктивный контур. В любом случае это можно сделать для экономии места. Спасибо вам обоим!

Этот корпус ИС будет иметь БОЛЬШУЮ внутреннюю металлическую рамку.

Вы можете значительно уменьшить «закрытую площадь контура», поместив заглушку байпаса

ПОД

микросхема на обратной стороне печатной платы.

Представьте, что колпачок находится под центром микросхемы, а дорожки печатной платы идут от колпачка к верхней левой площадке для пайки ИС и идут от другого вывода колпачка к нижней левой площадке для пайки ИС.

Эти дорожки печатной платы будут сразу ПОД металлической структурой, скрытой внутри черной эпоксидной смолы, и площадь петли_хранилища энергии будет значительно уменьшена, что ускорит скорость подачи заряда в ИС.

================================================

На странице 21 таблицы данных есть ССЫЛКА на AppNote. Я бы использовал макет, который они предлагают

Чтобы было понятно, левая и правая стороны (и развязывающие колпачки) изолированы друг от друга. Будет ли размещение развязывающих колпачков внизу уменьшать площадь контура?
Не испортит ли это развязку? Потому что тогда контакты питания и заземления будут сначала подключаться к плоскостям питания/земли, а затем к развязывающим конденсаторам.
Схема расположения развязывающих конденсаторов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v