pcb supplier pcba manufacturing china

[ŠIMONI]

Dobro došli u ovaj dio

serije TI Precision Labs

o vozačima motora.

Moje ime je Pablo Armet,

a u ovom videu

ću proći kroz najbolje

smjernice za postavljanje PCB -a za

sklopove upravljačkih programa motora.

Ovaj video trening

bit će podijeljen

na nekoliko odjeljaka,

a mi ćemo pomno

slijediti najbolje prakse za

raspored ploča

izvješća o prijavama vozača motora navedenih

u slajdu s resursima

na kraju prezentacije.

Prvo ću raspraviti zašto je važno

slijediti odgovarajuće

smjernice za raspored i imati dobar

raspored PCB -a.

Zatim ću dati

najbolje primjere

iz prakse za optimiziranje

uzemljenja PCB -a, poboljšanje

toplinskih

performansi ploče,

kako odabrati i postaviti premosnice,

opće tehnike usmjeravanja,

skupno i zaobilazno

postavljanje kondenzatora te usmjeravanje stupnjeva napajanja

i postavljanje MOSFET -a.

Započnimo raspravom

zašto je dobar raspored PCB -a

iznimno

važan, osobito

u aplikacijama za upravljačke programe motora.

Iako postoje

mnogi problemi koji se

mogu pojaviti zbog

lošeg rasporeda PCB -a,

pokazat ću nekoliko

najčešćih problema koji se mogu pojaviti.

Loš raspored PCB -a može

uzrokovati mnoge probleme,

poput loših toplinskih

svojstava, što

može dovesti do pregrijavanja

upravljačkog programa motora i drugih komponenti

te

potencijalnog oštećenja.

Drugi problem s

lošim fizičkim rasporedom

je povećanje kondenzatora

i induktivne sprege, što

može pogoršati integritet signala

i uzrokovati da

krug ne radi kako je predviđeno.

Povećana zajednička i

diferencijalna buka

bio je još jedan problem

uzrokovan lošim rasporedom PCB -a.

Sljedeći slajd

predstavit će odgovarajuće smjernice koje

treba slijediti kako bi se ublažili

problemi predstavljeni na ovom slajdu.

Implementacija dobrih

tehnika uzemljenja

ključna je za osiguravanje

stabilnog referentnog

napona za IC i

okolne komponente kruga

sa šumom i drugim izolacijama.

Dvije najčešće

sheme uzemljenja su pregrada i rešetka.

U pregradnom

tlu, uzemljenje

za digitalne, analogne

i signale velike snage

je odvojeno.

Ovo odvajanje osigurava

da bučni podlozi

iz signala velike snage

ne

ometaju osjetljive

digitalne i logičke signale.

U shemi uzemljenja na mreži

, jastučići za uzemljenje

su kontinuirani na

cijeloj ploči

kako bi bili sigurni da svaki signal

ima povratnu

putanju s niskom impedansom do izvora.

Odgovarajuća tehnika uzemljenja koju

treba slijediti

ovisi o

primjeni dizajna.

Ako je

aplikacija velike snage

, preporučuje se

upotreba sheme pregradnog tla.

Ako se primjenjuje

za male do srednje snage,

općenito se preporučuje shema uzemljenja mreže.

Lijeva slika

prikazuje mrežnu shemu uzemljenja,

gdje je tlo uobičajeno

između digitalnog i napajanja

dijelova ploče.

Desna slika prikazuje

shemu uzemljenja particije,

gdje su digitalno ili logičko

uzemljenje i

napajanje odvojeni.

Imajte na umu da ne postoji

potpuno fizičko razdvajanje

između ova dva osnova.

Dvije osnove

povezane su u jednu točku,

što je označeno

narančastim linijama na slici.

Osim odabira

odgovarajuće sheme tla,

uvijek postoje opće

tehnike uzemljenja

koje treba slijediti

pri projektiranju rasporeda PCB -a.

Toplo se preporučuje

imati kontinuiranu ravninu tla.

Ako je tiskana ploča četiri

sloja ili više, neka

jedan sloj bude namijenjen

kao ravnina uzemljenja

kako bi se osiguralo da signali

imaju najkraći povratni

put do izvora napajanja.

Ako je PCB dva

sloja ili manje,

pobrinite se da je količina

mljevenog bakra na svakom

sloju maksimalna i kontinuirana.

Usmjerite signale i

postavite komponentu tako

da im je

površina tla maksimalno povećana

i da nema

područja uzemljenog bakra

koja je fizički odvojena

od ostatka tla.

Također osigurajte da se

diskontinuitet uzemljenja

smanji na minimum.

To se može postići

pažljivim usmjeravanjem tragova,

smanjenjem

količine vija, kad je to moguće,

postavljanjem vija

jedan od drugog

i postavljanjem komponenti

tako da

ravnina uzemljenja bude kontinuirana

po cijeloj ploči.

U stvarnim

aplikacijama, vozači

motora nisu idealni uređaji, a

velik dio unutarnje

energije pretvara se u toplinu.

Ovu toplinu morate

učinkovito

riješiti prije nego što dođe do oštećenja

vozača ili okolnih

dijelova.

Odgovarajući raspored PCB -a može

pomoći u raspršivanju topline

i održavati pogon motora

na preporučenoj temperaturi.

Da biste bolje razumjeli

kako učinkovito

raspršiti toplinu iz vozača,

važno je

razumjeti putove kojima toplina

putuje od vozača.

Gornja desna slika

prikazuje različite puteve

koje toplina uzima

od vozača.

Staze su

predstavljene crvenim strelicama.

Što je

strelica veća, to više

topline putuje tim putem.

Kao što se može vidjeti na

slici, većina topline

putuje prema dolje s

termičkog sloja IC -a

i širi se kroz

unutarnje i vanjske

slojeve ploče.

Dio topline putuje

od spojnih žica

i kroz vodiče

do tragova gornjeg sloja.

Drugi dio

topline odvodi se na otvoreni zrak

izvan PCB -a.

Kako biste osigurali da se toplina

ravnomjerno širi po PCB -u

i da se ne koncentrira u

blizini upravljačkog programa,

evo nekoliko

tehnika rasporeda koje morate slijediti.

Ako IC ima

termalni jastučić, pobrinite se

da gornji sloj bakra koji se

izlije iz toplinske podloge

u ravnine uzemljenja

bude kontinuiran.

Slike desno desno

pokazuju

utjecaj toplinskog

učinka kontinuiranog izlijevanja

na prekidno ulijevanje.

Kad se izljev prelije

tragom,

toplina se koncentrira u

blizini IC, što

rezultira višim temperaturama.

S druge strane, kad

je ulijevanje kontinuirano

, toplina može lako strujati

s obje strane uređaja

i smanjiti

temperaturu u blizini IC -a.

Druga tehnika za poboljšanje

toplinskog rasipanja je upotreba

bakrenog izljeva od 1,5 unci ili 2 unce

za debljinu oplate.

Povećanjem

debljine oplate smanjuje

se učinkoviti

toplinski otpor,

što povećava toplinsku

vodljivost bakra.

Druga tehnika je upotreba

izravno spojenih termalnih vija

umjesto termičkih reljefa.

Donja desna slika

prikazuje usporednu

usporedbu toplinskih

performansi izravnog spajanja

i toplinskih rasterećenja.

Izravni spojni vijasi

omogućuju najmanji

mogući toplinski otpor

između prolaznog i bakrenog

sloja, što pomaže u

postizanju nižih temperatura.

Na kraju, preporučuje

se uporaba toplinskih

vijasa veličine 8 mm promjera 20 milimetara promjera

izravno ispod termalne podloge

za optimalnu toplinsku vodljivost.

Toplinske

pregrade grupirajte u nizove u

blizini područja visokih

koncentracija topline,

kao što su termalni jastučić

i područja u blizini IC -a.

Vijase su bitna

komponenta u svakom dizajnu izgleda.

Postoji mnogo vrsta vija,

ali u ovoj prezentaciji

ćemo se usredotočiti na

tipične vijase kroz otvore

jer su to najčešći

vijasi koji se koriste u dizajnu PCB-a s pogonskim sklopovima

.

Evo nekih općih smjernica kojih se

morate pridržavati pri upotrebi viasa.

Uvjerite se da vias imaju čvrsto

izloženo bakreno područje umjesto

područja žbica ili

bakreno izloženog bakra.

Slika označena kao 1

prikazuje dvije vrste prijenosa.

Čvrsti vias imaju

kontinuirano izloženo bakreno područje, što

omogućuje

učinkovitije provođenje struje.

Svakako odaberite

odgovarajuću veličinu

i količinu za odgovarajuće

trenutne potrebe kapaciteta.

Tablica označena sa 2

prikazuje trenutni kapacitet

za različite

veličine promjera rupa.

Veličina prolaznog promjera treba

biti barem iste veličine

kao i širina traga.

Veličinu prolaznog

promjera ili

broj vija za

dati trag

treba povećati kako bi se omogućilo

protok više struje

u drugi sloj.

Ako je potrebno napajanje ili ravninu uzemljenja

spojiti

na drugi sloj,

svakako upotrijebite više

vijasa ili šivanjem.

Višestruki vijasi i spojni

spojevi korisni su

za nisko parazitsko uzemljenje

i spojeve velike struje.

Slika 3 prikazuje

primjer više vijasa.

Na kraju, ne postavljajte premosnice

preblizu jedna drugoj.

Slika 4 prikazuje primjere dobrog

i lošeg razmaka između vija.

Vias s dobrim

odvajanjem

omogućuje ravninu da

bude kontinuiranija

i da se signalna

pločica skrati.

Ovaj slajd predstavlja nekoliko

važnih tehnika usmjeravanja koje

treba slijediti pri

projektiranju izgleda PCB -a upravljačkog programa motora.

Prva tehnika je

osigurati da tragovi pogona vrata

budu što širi i

što kraći.

Preporuka je započeti

sa širinom traga od 20 mil

za debljinu bakrene ploče od najmanje 1,5 unci

i

povećati širinu za veće struje.

Za upravljačke programe vrata,

usmjerite pojedinačni

trag vrata s visoke strane

i trag sklopnog čvora

što je moguće bliže kako

biste smanjili

induktivitet, područje petlje i

šum uzrokovane brzim promjenama

i naponom

izazvanim prebacivanjem.

Za vozače motora

s integriranim FET -ovima

ovo je usmjeravanje

interno optimizirano.

Nemojte koristiti tragove pod pravim kutom

jer

mogu uzrokovati

probleme s elektromagnetskim smetnjama.

Slika označena

kao 1 prikazuje

primjere različitih kutova tragova i

rangira ih od najboljih do najgorih.

Kad je moguće,

uvijek koristite tehniku suzenja

pri

prijelazu s vias

na jastučiće ili s

tankog na debeli trag.

Korištenje suze

smanjuje toplinsko

naprezanje pojedinačnog prijelaza.

Slike označene kao 2

prikazuju primjer suze.

Trase rute u paralelnim

parovima,

poznatim i kao diferencijalni parovi,

prilikom usmjeravanja oko objekta.

Na primjer, prilikom usmjeravanja

signala s trenutnih

pojačala osjetnika,

pobrinite se da tragovi

ostanu

što bliže jedan drugom kako biste izbjegli

bilo kakvu diferencijalnu impedanciju

i prekid

uzrokovane podijeljenim tragovima.

Slika 3 prikazuje dobar i loš

primjer usmjeravanja paralelnih parova.

Posljednja opća

tehnika usmjeravanja

je imati zasebno uzemljenje

za analogne i digitalne

dijelove kruga kako

bi se smanjila šum uzemljenja.

Slika 4 prikazuje

ilustraciju ispravne i pogrešne

topologije usmjeravanja.

Skupni i zaobilazni

kondenzatori važne su komponente

u dizajnu pogona motora.

Skupni kondenzatori pomažu u

smanjenju niskofrekventnih strujnih

prijelaza i pohranjuju punjenje za

opskrbu velikih struja

potrebnih sustavu motora.

Zaobilazni kondenzatori koriste se za

smanjenje visokofrekventne

buke u opskrbni

pin upravljačkog programa motora.

Ovaj slajd prikazat

će nekoliko smjernica kojih se

morate pridržavati pri odabiru i

postavljanju različitih masovnih

i zaobilaznih kondenzatora koji se obično

koriste u krugu pogona motora.

Postavite sve masovne kondenzatore

blizu

ulaza napajanja ploče.

Time će se osigurati da se

niskofrekventni

prijelazi potisnu prije nego što

putuje dalje u PCB.

Prilikom odabira

masovnog kapaciteta,

uvijek uzmite

u obzir najveću struju

potrebnu za sustav motora

, mrežanje napona

napajanja i vrstu motora.

Za vozače koji imaju

integrirane pumpe

za punjenje postavite kondenzatore pumpe za punjenje

ili bootstrap

kondenzatore

što bliže vozaču.

To će osigurati da

se impedancija traga indukcijskog traga

između

kondenzatora i

pinova pumpe za punjenje na

pogonu svede na minimum.

Induktivna impedancija visokog traga

može uzrokovati neželjene oscilacije

koje mogu utjecati na

performanse pumpe za punjenje.

Provjerite jesu li lokalni

kondenzatori zaobilaženja

na istom sloju

kao i upravljački sklop

i jesu li blizu pogona.

Time se želi osigurati

da

tragovi signala između zaobilaznih

kondenzatora i IC

budu u istom sloju

bez potrebe

za korištenjem vijasa, što može

povećati induktivitet u tragu.

Slika 1 prikazuje shemu

gdje se

trebaju nalaziti lokalni kondenzatori za masovnu premosnicu.

Imajte na umu da je

kondenzator niže

vrijednosti postavljen bliže IC -u.

Izbjegavajte postavljanje zastoja

između zaobilaznog kondenzatora

i upravljačkog programa.

Vias će

povećati induktivitet

u petlji velike struje

, printed circuit board manufacturers near me što nije idealno.

Slika 2 prikazuje

primjer dobrog i lošeg zaobilaženja.

U stupnju napajanja upotrijebite

male keramičke kondenzatore

za prigušivanje visokofrekventnih

prijelaza koji se javljaju

pri uključivanju rubnog mosta.

Slika 3 prikazuje shemu

stupnja napajanja

i mjesto gdje

treba postaviti kondenzator.

Pobrinite se da

minimizirate petlje visoke frekvencije

što je više moguće.

Ako uređaj ima integrirana

pojačala s osjetnikom struje,

postavite kondenzatore za filtriranje u

blizini osjetljivih

igala kako biste filtrirali

šum iz signala.

Preporučuje se kondenzator od oko jednog

nanofarada.

Za uređaje s

regulatorima napona,

male keramičke kondenzatore

treba postaviti blizu izlaza regulatora

.

Uvijek pazite da

minimizirate povratnu

petlju uzemljenja na

uzemljenje uređaja.

Položaj i raspored PCB -a

energetskih MOSFET -ova

vrlo su važni,

posebno za upravljačke programe vrata

kako bi se osigurala ispravna funkcionalnost

u sustavu pogonskih programa motora.

Za uređaje s

integriranim MOSFET -ovima

, izgled i

položaj optimizirani su interno.

Ovaj slajd prikazat

će nekoliko osnovnih

primjera izgleda, temeljenih na uobičajenoj

arhitekturi upravljačkih programa motora.

Najvažnija

smjernica koju treba slijediti

je postavljanje

MOSFET-ova na takav način

da se područje

visokofrekventnih

petlji svede na minimum.

Na slikama 1 i 2 prikazani su

preporučeni primjeri rasporeda paralelnih konfiguracija

s pola mosta, odnosno s

polovičnim mostom

.

Lijevi dio svake slike

prikazuje primjer

rasporeda uvodnih MOSFET paketa,

a desni dio

prikazuje primjer izgleda

bezvodnih MOSFET paketa.

Imajte na umu da su u oba

primjera MOSFET-

ovi postavljeni vrlo

blizu jedan drugome

kako bi se smanjila

površina petlje velike struje

i induktivnosti tragova parazita.

Parazitske induktivnosti

u stupnju snage

treba minimizirati kako bi se

smanjile oscilacije zvonjenja sklopke

.

Zvonjenje sklopnog čvora

je oscilacija OC

koja se javlja na čvoru sklopke,

koji je čvor na koji

je priključen terminal motora.

Te su

oscilacije nepoželjne

i mogu uzrokovati visoku EMI buku te

stvoriti napone prekomjernog i podcjenjivanja

, što može narušiti

apsolutne maksimalne

vrijednosti MOSFET -a.

Slika 3 prikazuje uobičajene

parazite, poput induktiviteta

u odvodu i

tragova izvora pronađenih u polumostu.

Najbolji način za minimiziranje

zvonjenja sklopnih čvorova

je pažljivim rasporedom PCB-a.

Upotrijebite vanjske mjere,

kao što je smanjenje stope nagiba

ili uključivanje

vanjskih RC prigušivača

kako biste smanjili zvonjenje sklopnih čvorova

po potrebi.

Stopa nagiba može se

smanjiti postavljanjem otpornika

u MOSFET kapiju ili korištenjem

Texas Instruments Smart Gate

Drive tehnologije koja

omogućuje jednostavno podešavanje stope nagiba

.

Drugo rješenje za

smanjenje zvonjenja sklopnih čvorova

je postavljanje snubber

kruga između odvoda

i izvora

svakog MOSFET-a, što

može pomoći u filtriranju

neželjenih oscilacija.

Kao što je ranije spomenuto,

toplo se preporučuje

optimiziranje izgleda PCB-a za smanjenje

putanje petlje velike struje.

Petlja velike struje

u stupnju

napajanja prikazana je crvenom

stazom na slici 4.

Ova staza petlje može se

minimizirati korištenjem širokih i kratkih tragova

i smanjenjem broja

skokova slojeva u petlji.

Hvala vam što ste pogledali ovaj

dio serije Texas

Instruments Precision Lab

Series o vozačima motora.

Da biste saznali više o temama

obrađenim u ovom videu za obuku,

pročitajte izvješće o aplikaciji “Najbolje prakse za

raspored ploča vozača motora”

koje

je navedeno na slajdu s resursima

ove prezentacije.

Također, da biste saznali više o

tehničkim resursima za vozače motora

i pregledali

katalog proizvoda za vozače motora tvrtke Texas Instruments

, posjetite

stranicu vozača motora na ti.com.

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *