Варианты заземления между тремя печатными платами

У меня есть печатная плата (назовем ее печатной платой № 1), в которой в качестве источника питания используется литий-ионная батарея с напряжением от 12 до 17 В. Питание от батареи используется для понижения напряжения до 6 В с помощью понижающего преобразователя на плате №1. Кабельное соединение отправляет входную мощность (12–17 В) на вторую плату (назовем ее платой №2). Напряжение 12–17 В регулируется до 12 В с помощью неизолированного преобразователя постоянного тока в постоянный. И 6 В с платы № 1, и 12 В с платы № 2 отправляются (с помощью кабелей) на третью плату, плату № 3.

Дополнительное примечание: плата №1 и плата №2 «высечены в камне» и не могут быть изменены.введите описание изображения здесь

Обновление: добавлено примечание относительно выходов 5V DAC.

ЦАП 5 В отправляет два выхода на схему 12 В (используется в качестве управляющих сигналов для двух модулей преобразователя постоянного тока высокого напряжения).

Мой вопрос заключается в том, следует ли соединять возврат 5 В и возврат 12 В на плате № 3? Если я присоединюсь к ним, не создаст ли это контур заземления?

В настоящее время они разделены, и у меня есть медная заливка для каждого. Возврат 12 В показан на верхнем изображении светло-зеленым; возврат 5 В показан на нижнем изображении темно-зеленым цветом.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Если они должны быть связаны, я должен:

  • (а) просто соедините их вместе, и вместо GND-12V и GND-5V у меня будет GND?
  • (b) соединить их в одном месте с помощью соединения с низким импедансом, т. е. с помощью резистора 0 Ом или перемычки?
  • (c) соединить их в одном месте с помощью резистора? (Я лично никогда этого не делал, но это было сделано)
  • (d) соединить их вместе, но оставить их разделенными щелью в насыпи/плоскости земли?
  • (e) должен ли я оставить их как есть, т.е. отдельно друг от друга на плате №3?

Заранее спасибо.

Простое присоединение к ним, вероятно, будет лучшим. Имейте достаточное количество развязывающих конденсаторов, чтобы ток от платы №3 к источникам питания был в основном низкочастотным. С ЦАП, подающими сигналы через области напряжения, вы хотите иметь между ними надежную опорную землю. Если соединения между блоками питания и платой №3 зашумлены (не говорю, что это будет шумно, с ограниченной информацией можно предположить, что это от преобразователя постоянного тока), при достаточной развязке (имеется причина для такого названия) конденсаторы на плате № 3, вы можете поместить ферритовые кольца между одним или обоими блоками питания и платой №3.

Ответы (2)

В любой цепи ток должен возвращаться обратно к источнику, и для этого потребуется путь с самым низким импедансом. Итак, давайте посмотрим на вашу схему, вы действительно не указали, как работает третья плата, что важно. Есть проблемы, с которыми вы столкнетесь, которые могут быть или не быть проблемой для вас. Также нет информации о вторичных кабелях, которые могут быть подключены к плате.

Если вы планируете отправить этот дизайн на проверку соответствия нормативным требованиям или сертификат FCC, у вас могут возникнуть проблемы. Если у вас есть чувствительная аналоговая электроника, эта конструкция также будет иметь потенциальные проблемы. Если вы не планируете проводить какие-либо испытания, пока у вас не слишком много пульсаций, все должно быть в порядке.

1) Если вы соедините платы, вы сформируете контур заземления с вашим кабелем с заземлением, чтобы уменьшить эту проблему, вам необходимо минимизировать площадь контура И максимально уменьшить импеданс между платами 1, 2 и 3. Это означает, что кабели должны быть короткими, а расстояние между платами — небольшим. Используйте более толстый провод, чтобы снизить импеданс между платами (чтобы уменьшить синфазный шум).

2) Если вы не подключите заземление, у вас будет хорошая дипольная антенна.

Есть также некоторые вещи, которые вы можете сделать, чтобы смягчить эти проблемы, чтобы предотвратить попадание высокочастотного шума на преобразователи постоянного тока в постоянный и на вашу плату, вы можете использовать феррит на кабеле (увеличив индуктивность и, таким образом, увеличив высокочастотный импеданс). )

Другой способ проверить это — соединить две заземляющие пластины вместе в нескольких местах резисторами 0 Ом. Если один способ работает лучше, чем другой, вы можете оставить их или удалить. Чем больше у вас резисторов в большем количестве мест, тем лучше вы приблизитесь к подключенной заземляющей плоскости. Это не совсем то же самое, что иметь проданную заземляющую пластину, поскольку она добавит несколько нГн индуктивности и мОм сопротивления между плоскостями, но отлично подходит для тестирования.

Электромагнитная совместимость — это искусство, потому что большая ее часть зависит от паразитных элементов и элементов схемы, которые трудно и невозможно измерить. То, что может подойти для одного дизайна, может не подойти для другого из-за мелких деталей. Хороший способ — запланировать это на этапе проектирования и придумать хорошие методы тестирования.

3-я плата создает выход высокого напряжения. Схема 12 В в основном питает высоковольтные преобразователи постоянного тока и несколько реле. Схема 5 В управляет высоковольтными преобразователями постоянного тока. Существует несколько аналоговых ИС, измеряющих обратную связь по высокому напряжению. 1) Доски все близко друг к другу. Плата № 2 установлена ​​на плате № 3, а плата № 1 находится на расстоянии нескольких дюймов. Соединение между платой №1 и двумя другими платами осуществляется 20-контактным ленточным кабелем. 2) Должен ли я предпочесть хорошую дипольную антенну контурам заземления? У меня не так много места, и поставить несколько резисторов 0 Ом было бы непросто.
Как я уже сказал, все сводится к тестированию, слишком много факторов играет роль. Если вы используете это в продукте, вы захотите сделать это и посмотреть, что лучше всего подходит для вашего приложения. Если нет, то сделайте все возможное. Резисторы 0603 не занимают много места, если вам нужно перейти на 0402. Существуют также перемычки для пайки, которые можно использовать на печатной плате google.com/…

Если логическая схема полностью разделена между секциями 5 В и 12 В, как вы их нарисовали, то им не нужно иметь общую землю. Общая земля нужна только в том случае, если вы используете выход секции 5 В в качестве входа для секции 12 В или наоборот.

Я забыл добавить, что есть два выхода ЦАП 5 В, которые отправляются на схему 12 В. Я обновил изображение и текст. Спасибо.
Варианты заземления между тремя печатными платами
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v