Как выложить печатную плату для высокопроизводительных, низко-боковых токочувствительных конструкций
126
В моем предыдущем
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
я обсуждал, как низко-боковой токочувствительный датчик помогает управлять двигателем, а затем предоставил три шага для разработки схемы низко-бокового токочувствительного датчика для экономичных приложений. В этом посте я расскажу, как вы-с правильными методами компоновки печатных плат (PCB)-можете создать точную, недорогую, низкоуровневую токоведущую схему с одним крошечным
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
(op amp).
На рисунке 1 показана схема схемы датчика тока нижней стороны в моем предыдущем блоге, показанная здесь с помощью
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
tiny opamp.
Рисунок 1: схема датчика тока низкой стороны
Уравнение 1 вычисляет передаточную функцию схемы, показанной на рисунке 1:
- где
.
Существует два основных требования к дизайну печатных плат для точного определения тока с низкой стороны. Во-первых, необходимо убедиться, что соединения от шунтирующего резистора непосредственно подключены к неинвертирующему входу усилителя и заземляющему соединению RG . Это обычно называют "связью Кельвина". Не используя соединение Кельвина создает рассеянное сопротивление последовательно с резистором шунта, который причиняет ошибку увеличения в системе. На рисунке 2 показано расположение паразитного сопротивления в системе.
Рисунок 2: паразитное сопротивление последовательно с шунтом R
Уравнение 2 вычисляет передаточную функцию схемы на рисунке 2:
Вторым конструктивным требованием является размещение заземляющего соединения резистора R G как можно ближе к заземляющему соединению шунтирующего резистора. По мере того как ток проходит через земляной полигон PCB, падения напряжения тока превращаются в разности напряжений в земной плоскости на различных положениях на PCB. Эти разности напряжений приводят к ошибке смещения напряжения в системе. На рис.3 источник напряжения вместо символа заземления, подключенный к R G, представляет собой разность потенциалов заземления.
Рисунок 3: перепады напряжения на плоскости заземления
Уравнение 3 вычисляет передаточную функцию схемы, показанной на рисунке 3:
На рисунке 4 показано схематическое представление правильной компоновки печатной платы.
Рисунок 4: схематическое представление правильной компоновки
На рис. 5 показана правильная компоновка печатной платы для низкоуглеродистого датчика тока в соответствии с рекомендациями, которые я представил ранее. Верхний слой-красный, а нижний слой-синий. R5 и C1 включены в макет печатной платы, чтобы показать, где вы должны разместить резистор нагрузки и развязывающий конденсатор.
Рисунок 5: правильная компоновка печатной платы для определения тока низкой стороны
Обратите внимание, что следы, отходящие от Rshunt, используют соединение Кельвина, и RG помещается как можно ближе к Rshunt.
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
op amp пятиконтактный сверхмалый контур без свинца (X2SON) пакет (0,8 мм на 0,8 мм) позволяет разместить все пассивные компоненты между двумя колодками шунтирующего резистора на верхнем слое. Оттуда, вы можете легко использовать vias для того чтобы направить соединения от резистора шунта на нижнем слое к неинвертирующему Штырю и RG на верхнем слое.
В следующий раз, когда вы будете выкладывать печатную плату, обязательно следуйте этим рекомендациям, чтобы уменьшить любые потенциальные ошибки в вашем дизайне:
- Используйте соединения Кельвина на резисторе шунта.
- Поместите RG как можно ближе к заземлению шунтирующего резистора.
- Установите развязывающие конденсаторы как можно ближе к выводам источника питания.
- Залейте хотя бы один земляной полигон.
Чтобы узнать больше о разработке макета печатной платы с помощью пакета X2SON, ознакомьтесь с отчетом приложения “
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
.”
Дополнительные ресурсы
- Для получения дополнительной информации о компоновке печатной платы, прочитайте эти сообщения в блоге:
- "
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
.”
- "
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
.”
- Найдите общие формулы проектирования аналога в “
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
.”
- Читайте о проблемах, связанных с развязкой конденсаторов в блоге amplifier expert Art Kay: "
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
”
- Узнайте больше в этой статье Planet Analog: "
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
.
____________
Ну, так себе, отрывок знания. Для нас, если вкратце, это показывает необходимость не разносить далеко резистор "вход-земля" и резистор "ООС-земля" по земляной шине, чтобы не нахвататься помех от текущих по шине (полигону) токов.