Модульная система плат через Board to board разъемы

[def_rain 0]

Здравствуйте.

Хочу попробовать разбить плату управления на несколько плат(модулей) и соединить их между собой разъемами Board to board на подобии PBD/PLD но не уверен как это повлияет на работу, целостность сигналов, наводки и т.д.

Есть нюансы которые хочу для себя прояснить.

Объясню поподробнее.

Есть задача высокочастотный регулятор питания на IGBT посредством ШИМа, 20кГЦ, возможность регулировки тока.

Буду делать плату на которой TMS320 с нужным количеством ножек PWM, так же понадобится SPI и аналоговые входа для контроля токов и напряжений.

Есть два варианта как это можно сделать:

1. Все на одной плате

2. Разбить на несколько плат по функционалу. И соединять их между собой разъемами.

Например:

Плата №1 - TMS320, RS485, все аналоговые входа.

Плата №2 - драйверы для управлений IGBT

Плата №3 - Цифровые входа на оптопарах (через расширитель входов/выходов по SPI)

Плата №4 - Выхода твердотельные реле (через расширитель входов/выходов по SPI)

С первого взгляда вариант сделать систему из нескольких плат выглядит выгодно. Дело в том, что нужно будет встраиваться в разные силовые установки, на каких то может быть 4 IGBT, на каких то другое кол-во. В этом случае при модульности плат, можно предусмотреть все так, что меняется только одна плата (в данном случае Плата №2 - драйверы для управлений IGBT) была плата с четырьмя драйвером для IGBT, заменил на такую же совместимую с одним драйверами (лишние вывода просто не используются). Точно так же может обстоять и с Плата №3 и Плата №4, где то нужны входа, где то выхода, а может быть и то и другое.

Только в таком подходе есть нюанс, что шина SPI должна проходить через все платы в сборке и межплатные разъемы, так же и с PWM (проходит через один межплатный соединитель), может так получиться что какие то неиспользуемые дорожки повиснут в воздухе. Как это может сказаться на целостности сигналов? И не будет ли проблем, может какие то подводные камни о которых мне не известно?

 

 

 

 

[fpga_student 0]

On 11/9/2018 at 11:37 AM, def_rain said:

Здравствуйте.

Хочу попробовать разбить плату управления на несколько плат(модулей) и соединить их между собой разъемами Board to board на подобии PBD/PLD но не уверен как это повлияет на работу, целостность сигналов, наводки и т.д.

На досуге никто не выковыривает из носа шину.

С SPI будут проблемы. С мощными разъемами будут проблемы.

 

Смотрите на готовые стандарты.

Edited November 10, 2018 by fpga_student

[Рэт 0]

On 11/9/2018 at 11:37 AM, def_rain said:

Хочу попробовать разбить плату управления на несколько плат(модулей) и соединить их между собой разъемами Board to board на подобии PBD/PLD

 

Просто не забывайте, что эти разъемы 1) слаботочные, и 2) низкочастотные. И исходя из этого проектируйте свои платы. Если не гонять через разъемы сигналы управления частотой больше сотен кГц и с током до ампера - все будет в порядке Ну и, конечно, топологию ПП просчитывать, поскольку длина и расположение линий изменится. Но это уже напрямую к разъемным соединениям не относится...

[Alex-lab 0]

В 3кВт преобразователе использую такой подход. Силовая плата с транзисторами, дросселями, трансформаторами. На нее устанавливается плата драйверов, усилителей, комуникаций. В нее вставляется плата контроллера. Все это стягивается послойно нейлоновыми винтами и стойками. Конструкция жесткая, компактная. Дешевле заказывать маленькие платы. Силовую заказываю с 2мм текстолита и 2унц медью, остальные обычные. Очень удобно при отладке, проблем нет. Частота ШИМ 50кГц. SPI нет. Обмен по UART 115kб. Выглядит примерно так:

[Gorby 0]

On 11/11/2018 at 2:15 PM, Alex-lab said:

В 3кВт преобразователе использую такой подход.Дешевле заказывать маленькие платы.

Ардуина? Серьезно?!

 

Многие жалуются на недостаток денег.

Однако же никто не жалуется на недостаток ума...

 

[Alex-lab 0]

Изначально было на настоящей ардуине (нано). Сейчас на BluePill STM32F103. Но код на ваиринге. Ибо бесплатно.

Эмоции контролируем, хамить не надо.