벅 / 부스트 DC / DC 컨버터 라우팅


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전원 공급 장치 레이아웃에 대한 도움이 필요합니다. 필요한 경험이 없기 때문에 처음 두 번의 반복 작업을 중단했으며 비용이 많이 드는 다른 실행을 피하고 싶습니다.

완전성을 기하기 위해 여기에 이전 (관련) 질문이 있습니다 : 벅 / 부스트 스위칭 레귤레이터의 노이즈 문제

내 장치는 리튬-이온 배터리로 전원이 공급되지만 3.3V의 작동 전압이 필요합니다. 따라서 Vin = 2.7-4.2V, Vout = 3.3V입니다. LTC3536 벅 / 부스트 스위칭 레귤레이터를 사용하기로 결정했습니다 : http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf

기본적으로 1A / 3.3V 전원 공급 장치에 대한 참조 구현 (데이터 시트의 1 페이지)을 사용했습니다. 회로도는 다음과 같습니다.

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3 개의 별도 접지면이 있습니다. PGND, 배터리에서 나오고 LTC3536에 연결합니다. 핀 3에서 분기되는 신호 접지 인 GND와 AGND는 GND 평면에서 분기되는 아날로그 센서 등에 사용됩니다.

최신 버전의 2 계층 보드입니다. 빨간색은 상단, 파란색은 하단 레이어입니다. LT의 데모 보드와 매우 가깝습니다. VBATT와 VCC뿐만 아니라 다른 접지면에도 주석을 달았습니다.

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디자인 고려 사항

데이터 시트에서 찾은 권장 사항과 이전 질문에서 얻은 답변을 준수하려고했습니다. 위에서 설명한 것처럼 3 개의 서로 다른 접지면을 사용하고 0 옴 저항을 사용하여 단일 지점에 연결합니다. VCC 라우팅에 별 모양의 접근 방식을 사용하려고했습니다. AVCC는 0 Ohm 저항을 사용하여 VCC에 연결됩니다.

질문

  1. 이전 디자인의 문제점 중 하나는 칩 측면에 비아를 사용하여 노출 된 U3 패드를 연결한다는 것입니다. 이를 위해서는 많은 공간이 필요했습니다. 이제 LT가 데모 보드에서 노출 패드 바로 아래에 비아를 추가한다는 것을 깨달았습니다. 이것이 가능하다는 것을 몰랐습니다.이 비아에 특별한 것을해야합니까?
  2. 나는지면의 배치에 대해 확신이 없다. 현재 GND 평면은 핀 2/3에서 떼어 내고 0 Ohm 저항을 사용하여 AGND 및 PGND 평면에 연결됩니다. 이 저항의 배치는 일종의 무작위 atm입니다.
  3. 전체 회로는 U160의 SHDN (핀 10)에 연결되는 MAX16054 소프트 전원 온 / 오프 IC를 사용하여 전환됩니다. MAX16054는 VBATT 및 GND (PGND 아님)에 연결되어 있습니다. 이것이 문제를 일으킬 수 있습니까?

모든 의견은 크게 감사하겠습니다!




@PhilFrost와 연결된 첫 번째 문서는 훌륭합니다. SMPS를 라우팅하는 방법을 이해하는 데 도움이되었습니다. 나는 그것을 추천합니다.
예수 Castane

@arnuschky 분리 된 GND에 동의하지 않습니다. 때로는 더 많은 문제를 해결합니다. 어떤면에서 SMPS의 출력 커패시터는 회로의 전원 공급 장치입니다. 따라서 C17 및 C18을 전원 공급 장치로 간주하십시오. Vcc 핀은 모든 회로에 전원을 공급하지만 GND 지점은 회로에서 절연되어 있습니다 (Ok. 절연되지는 않지만 너무 멀리 있음)! 내 생각에 이것은 정말 큰 문제입니다. PGND 및 AGND 가입을 고려하지 않는 이유는 무엇입니까? 피드백 트랙에주의하십시오. 그것은 GND 분할을 교차합니다! 동일한 전원 평면에 유지하십시오.
예수 Castane

고마워요, 나는 비행기를 고칠 것입니다. PGND 및 AGND에 가입해야하는지 잘 모르겠습니다. 아날로그 회로에서 SMPS의 전류를 볼 위험이 있습니까? 출력 캡 관련 : GND로 옮겨야합니까? 이것은 AndyAka가 다른 질문에서 말한 것과 반대입니다.
arnuschky

답변:


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이전 질문의 답변에 대해 언급 한 내용과 모순되지 않기를 바랍니다.

피드백 포인트는 가능한 한 출력 핀 가까이에서 가져와야합니다. LTC3536 문서의 비 컴포넌트 쪽 트랙을 참고하십시오.

나는 모든 라운드 아래에서 전체 접지면을 사용하지만 R7의 저전압 끝은 핀 2에 도달해야하며 핀 2는 칩 아래의 로컬 전체 접지면에 별표를 표시해야합니다.

하단 구리 (GND 평면)에 연결되는 상단 구리를 공급하기 위해 R27 (및 핀 3)을 티 오프하지 않을 것입니다. 거의 아날로그 접지면까지

핀 10의 트랙은 접지면을 방해하지 않도록 가능한 한 최상층으로 유지해야합니다.


앤디 귀하의 의견에 감사드립니다 (다시!) 몇 가지 문제가 발생했을 때 변경 사항을 구현하기 시작했습니다. 이제 LT의 데모 보드와 매우 가까운 레이아웃을 수정했습니다. 이 레이아웃을 사용하면 첫 번째 지점과 마지막 지점이 고정됩니다. 불행히도, 나는 당신이 지상 비행기에 대해 말한 것을 완전히 이해하지 못했습니다. GND 평면은 이제 핀 2/3를 떼어 내고 AGND는 해당 평면에 별도로 연결됩니다. R27과 동일합니다. 이게 맞습니까?
arnuschky

@arnuschky gnd 비행기에 대해 어느 비트를 따르지 않았습니까?
Andy 일명

내가 이해하지 못하는 것은 이것입니다 : 칩 (바닥 층) 아래의 전원 접지를 위해 전체 평면을 사용합니다. 핀 5와 13은 입력 및 출력 캡과 연결됩니다. 레이어가 2 개인 경우 칩 아래에 신호 접지를위한 다른 평면 (핀 2)을 어떻게 배치 할 수 있습니까? 내가하지 않은 것은 신호 접지 (GND 평면)를 조금 더 멀리 두는 것입니다. 리드 핀 2 와이 지점의 별 (4x3 비아 블록 참조)이지만이 별점에 대해서는 확실하지 않습니다.
arnuschky

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PGND와 달리 GND 연결에는 평면이 없습니다. PGND를 가리키고 입력 전원 및 출력 부하와 관련된 전류를 전달해서는 안됩니다. PGND는 칩 아래와 PCB 아래에있는 평면입니다. "GND"에 연결된 모든 구성 요소 (예 : R7)는 핀 2에 연결 한 다음 PGND로 직접 라우팅됩니다.
Andy 일명

나는 여기서 중요한 것을 오해했다는 인상을 받았습니다. 현재 저는 PGND를위한 3 개의 평면을 가지고 있습니다. 하나는 PGND를위한 것입니다. 하나는 변환기의 모든 고전류 경로를 유지해야합니다. 하나는 "정상"GND를위한 것입니다. 다른 하나는 다른 모든 장치 (IC 등)에 접지 연결을 제공합니다. 아날로그 컴포넌트 (센서 등)를위한 접지를 제공합니다. GND 평면은 각각 한 지점에서 PGND 및 AGND에 연결됩니다.
arnuschky

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노출 된 U3 패드의 비아에 관한 내 자신의 질문에 대답 :

내가 두려워했던 것처럼, 비아를 패드에 넣는 것은 그리 간단하지 않습니다. 땜납이 비아를 통해 흐를 수 있고 반대쪽에 엉망이 생길 수 있으며 구성 요소 쪽의 연결이 잘못 될 수 있습니다. 예를 들어 다음 링크를 참조하십시오.

내가 어떻게 해결할 것인지 확실하지 않습니다. 데모 보드가 이것에 의존하게 만드는 LT의 좋은 점. 트리 옵션이 표시됩니다.

  1. 비아가 막혔다 (비싸다)
  2. 비아를 패드에서 멀리 옮기십시오 (구성 요소를 충분히 가까이 배치 할 수 없으므로 다른 문제가 발생할 수 있음)
  3. 비아 직경을 작게 만들고 이것이 충분하기를 바랍니다.

이러한 옵션 중 어느 것도 실제로 만족스럽지 않습니다. :(


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솔더 페이스트가 비아 위에 쌓이면 플러그 비아가 필요합니다. 그렇지 않으면 조립 과정에서 문제가 발생합니다. 다른 위험한 옵션이 있습니다. 칩 아래에 작은 솔더 마스크 조리개를 만듭니다. 프로그램이 이미지로 s3-blogs.mentor.com/tom-hausherr/files/2011/04/... .IN이 경우 당신은 멀리 솔더에서 비아를 넣어 영역을 붙여 넣을 수 있습니다. (미안하지만 아마도 이것을 보여주는 가장 좋은 이미지는 아닙니다). 두 번째 옵션은 가능하지만 세 번째 옵션은 시도하지 않을 것입니다.
예수 Castane

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옵션 2를 사용하겠습니다. LT는 비아가 열적 이유로 패드 아래에 있어야한다고 명시 적으로 언급하지 않았으므로, 이것이 정상이라고 가정합니다. 답장을 보내 주셔서 감사합니다.
arnuschky
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