[Arlleex 131]

Тогда еще вопрос будет по оптимальному стекапу платы. Компоновка тут

Я не вижу смысла сидеть оптимизировать кол-во слоев, расходуя нервы и переплетая слои переходными отверстиями. Я объективно прикинул, сколько чего мне надо развести и выбрал, что нужно 8 слоев.

Хочу выслушать критику стекапа. Это стандартный Резонитовский 8-слойный стек для общей толщины платы примерно 1.5 мм.

1) S1 - основная часть компонентов, в том числе силовых. Там полигонами все изрисовано уже.
2) S2 - дублирующие силовые полигоны для питания моста, а так же питание драйверов MOSFET 12В.

Между S1 и S2 тонкий препрег 0.125 мм, пусть силовые цепи, которые дублирую медью, будут рядышком.

3) S3 - GND. Залитый сплошной полигон силовой земли. Конструкционно принадлежит силовым слоям S1/S2.
4) S4 - PWR. Тут полигоны питания слаботочных цепей, по всей плате разбросаны потребители 3.3 В и 5 В.
5) S5 - GND. Тоже сплошной полигон земли, но это уже сигнальная земля.
6) S6 - SIG. Сигнальный слой, здесь вся межсоединительная мишура, любезно спрятанная с Top/Bottom.
7) S7 - GND. Сплошная заливка сигнальной земли. Спрячет внутренние слои от внешнего мира.
8) S8 - распайка компонентов нижней стороны + какая-то часть сигнальных трасс.

В основном интересует мнение по дублированию силового "плюса" питания моста - правильно ли его дублировать прямо следующим слоем платы или это вообще не важно.

И еще не менее важный вопрос. Как видно, силовой полигон земли ничем не отличается от сигнального. Они одинаковые по внешнему виду, отличается только расположение в слоях. Само разнесение на "силовую" и "сигнальную" тоже сугубо условное. Так вот, чтобы они стали действительно "силовой" и "сигнальной", нужно отцепить переходные отверстия от "сигнальной" в силовой зоне, и наоборот. Ну, где-то около входа питания они объединяются. Имеет ли это место в реальной практике? Кто-то так делает? Или тупо сшивают все земляные слои как есть? Обычно я всегда сшивал землю и никаких "отключенных" переходных отверстий не делал.

Образно говоря, вот так

[_Sergey_ 13]

17 minutes ago, Arlleex said:

В основном интересует мнение по дублированию силового "плюса" питания моста - правильно ли его дублировать прямо следующим слоем платы или это вообще не важно.

И еще не менее важный вопрос. Как видно, силовой полигон земли ничем не отличается от сигнального. Они одинаковые по внешнему виду, отличается только расположение в слоях. Само разнесение на "силовую" и "сигнальную" тоже сугубо условное. Так вот, чтобы они стали действительно "силовой" и "сигнальной", нужно отцепить переходные отверстия от "сигнальной" в силовой зоне, и наоборот. Ну, где-то около входа питания они объединяются. Имеет ли это место в реальной практике? Кто-то так делает? Или тупо сшивают все земляные слои как есть? Обычно я всегда сшивал землю и никаких "отключенных" переходных отверстий не делал.

1. Если дублировать следующим - немного улучшится. Если дублировать после слоя возвратного тока - улучшится больше чем в предыдущем варианте. Я дублирую питание для сильноточных цепей м/с, где рамки допустимого питания очень узки. Это уменьшает разброс напряжений. Для вашей платы - больше перестраховка.

2. Разделение на силовую и сигнальную землю - в вашей голове. У вас же не какой-нить малошумящий блок обработки, где каждый децибел  на счету.  Но даже там достаточно предоставить большому току качественный минимальный маршрут и дальше он сам не пойдет.. 🙃 Я бы не заморачивался таким разделением.

[Arlleex 131]

Да я просто насмотревшись разводок мощных ESC для BLDC, где токи десятки-сотни ампер, а сигналы с датчиков тока - в области микро- и милливольт, задумываюсь, как они так делают, что сильноточные цепи не влияют на малошумящие слаботочные. Ведь от качества измерения тока зависит и качество регулирования))

[_Sergey_ 13]

Приведите пример?

[Arlleex 131]

30 минут назад, _Sergey_ сказал:

Приведите пример?

https://www.st.com/resource/en/user_manual/um2836-evspin32f02q1s1-3phase-inverter-based-on-stspin32f0251-stmicroelectronics.pdf

а также просто фотки

и т.д.

С этих резисторов так или иначе два проводка по внутренним слоям ныряют куда-то к АЦП/компараторам около микроконтроллера.

P.S. Тогда стекап такой:
1) PWR (24V)
2) GND (силовая)
3) PWR (24V, 12V)
4) PWR (3.3V, 5V)
5) GND (сигнальная)
6) SIG
7) GND (сигнальная)
8) SIG

13 часов назад, _Sergey_ сказал:

А по каким соображениям транзисторы горизонтально?

Проглазел ответ я... Они, в основном, развернуты были так для того, чтобы развязывающий C18 висел прямо на выводах питания этих транзисторов, т.е. замыкал сток верхнего плеча с истоком нижнего (VCC -||- GND).

[_Sergey_ 13]

Я думаю при хорошем плане земли его индуктивность и сопротивление достаточно малы чтобы вызывать значимый подскок земли. М.б. цифровая коррекция.

Ваш стекАп позволяет спрятать слаботочку внутри.

ЗЫ: Обратите внимание на фото - силовые конденсаторы стоят поодаль. 🙃

[Arlleex 131]

30 минут назад, _Sergey_ сказал:

Обратите внимание на фото - силовые конденсаторы стоят поодаль. 

Я думаю, это уже они налепили как получилось))

[amaora 20]

1 hour ago, Arlleex said:

Да я просто насмотревшись разводок мощных ESC для BLDC, где токи десятки-сотни ампер, а сигналы с датчиков тока - в области микро- и милливольт, задумываюсь, как они так делают, что сильноточные цепи не влияют на малошумящие слаботочные. Ведь от качества измерения тока зависит и качество регулирования))

Я разделяю сигнальную землю и силовую, не по слоям, а режу полигоны. Соединяю земли в одном месте около драйверов затворов. Слежу за направлениями токов и расположением компонентов. У сигнальных цепей над силовой частью делаю отступы вокруг переходных.

Тоже 8 слоев. В силовой части все слои идут на полигоны питания либо выходные фазы с чередованием слоев. Сигналы только сверху и по минимуму снизу.

Измерения достаточно чистые, искажения больше вносят переходные процессы усилителей, чем трассировка. В любом случае выборка делается с некоторым отступом по времени от переключения силовых транзисторов.

С целостностью управляющих сигналов на драйверы тоже не возникало вопросов. Если только не через разъёмные соединения.

[dinam 1]

21 час назад, Arlleex сказал:

Я не вижу смысла сидеть оптимизировать кол-во слоев, расходуя нервы и переплетая слои переходными отверстиями. Я объективно прикинул, сколько чего мне надо развести и выбрал, что нужно 8 слоев.

Что-то я упустил, вы на какой ток делаете драйвер? На мой взгляд можно и поменьше слоёв, если конечно у вас действующие токи не приближаются к сотне ампер. Вообще я поначалу не был ограничен габаритами платы и делал драйвера на двухслойке из спортивного азарта на те же 6 А. И даже не раз на этом форуме выкладывал осциллограммы, какие чистые фронты у меня получались. Сейчас из-за ограничений по габаритам платы и невозможности развести цифру перешел на 4 слоя.

21 час назад, Arlleex сказал:

В основном интересует мнение по дублированию силового "плюса" питания моста - правильно ли его дублировать прямо следующим слоем платы или это вообще не важно.

Вам уже ответили, но я немного скажу по другому. Если почитать на тему разводки питания мощных цифровых микросхем, то там активно используют емкость слоев для уменьшения импеданса на высоких частотах. Здесь, конечно не тот случай, но смысл тот же, надо чередовать слои питания и земли ну или силовые слои с питанием или землей, для того чтобы возвратные токи были в соседнем слое.  

20 часов назад, Arlleex сказал:

Да я просто насмотревшись разводок мощных ESC для BLDC, где токи десятки-сотни ампер, а сигналы с датчиков тока - в области микро- и милливольт, задумываюсь, как они так делают, что сильноточные цепи не влияют на малошумящие слаботочные. Ведь от качества измерения тока зависит и качество регулирования))

Для начала, наверно, надо использовать схему Кельвина для шунта. Вот пример для 1210. Для меньших габаритов резисторов, тоже получается нормально. Часто использую 0805, для него раньше тоже выкладывал на форуме.

[Plain 168]

22 часа назад, Arlleex сказал:

на выходе его ключей внутри такие сопротивления, что ограничат ток в 1 А максимум?

На выходе обычно источники тока, т.е. подключённый к нему конденсатор заряжается и разряжается линейно — соответственно, добавленный резистор начинает работать, когда эти источники в насыщении, т.е. когда на выходе уровни шин питания.

[siargy 6]

On 12/20/2023 at 10:37 PM, _Sergey_ said:

А по каким соображениям транзисторы горизонтально?

плохая практика - ставить рядом одинаковые детали с разной ориентацией

хотя вот в приведенных примерах так получается минимизировать площадь и паразитные параметры

[Arlleex 131]

4 часа назад, dinam сказал:

Что-то я упустил, вы на какой ток делаете драйвер?

Рабочая версия для маломощного движка на 1.5 А. Ерунда. Но в своих личных целях я собираюсь покрутить мотор почти в 10 раз мощнее🙂
 

1 час назад, Plain сказал:

На выходе обычно источники тока, т.е. подключённый к нему конденсатор заряжается и разряжается линейно — соответственно, добавленный резистор начинает работать, когда эти источники в насыщении, т.е. когда на выходе уровни шин питания.

Мне казалось, на выходе драйвера обычные транзисторные пушпулы, как и нарисовано на блок-схемах🙂

 

Цитата

Пределы для драйверов затворов лишь по теплу, перенапряжению, перегрузке входов и защёлкиванию.

По теплу - понятно, по перенапряжению - не понятно только почему так сильно Vs боится опускаться ниже COM (GND/0V), не понятно также что такое перегрузка входов. Как можно перегрузить входы? Или я не правильно терминологию понял. С защелкиванием вроде понятно - микросхема сходит с ума и на входную команду включения транзистора может его не включить, и наоборот - не выключить транзистор когда на входе сигнал выключения.

[_Sergey_ 13]

5 hours ago, dinam said:

Если почитать на тему разводки питания мощных цифровых микросхем, то там активно используют емкость слоев для уменьшения импеданса на высоких частотах.

В теории - да. На практике возможно появление непредсказуемого резонанса по питанию. Так что я сдержанно положительно отношусь к идее таких конденсаторов.

В этой области рулят вычислительные методы, человеку сложно просчитать.

[Plain 168]

2 часа назад, Arlleex сказал:

Мне казалось, на выходе драйвера обычные транзисторные пушпулы

В таких случаях, в паспортах указывают сопротивления верхнего и нижнего транзистора, а если указаны токи, значит выход типа источник/потребитель тока.

2 часа назад, Arlleex сказал:

не понятно только почему так сильно Vs боится опускаться ниже COM

Потому что такова техногия, COM это подложка, в которой сделан карман, а в нём плавающий драйвер, сигнал которому передаёт снизу (т.е. почти COM) диффпара, его приёмник — на плюсе питания драйвера, и соответственно, теоретический запас данного интерфейса — номинал питания этого драйвера, за вычетом накладных расходов. Разумеется, логично было бы добавить комплементарную копию такого интерфейса, как в RRIO ОУ, но таков капитализм.

2 часа назад, Arlleex сказал:

Как можно перегрузить входы?

Входным током их защиты, т.е. довести до защёлкивания, а отдельно оно ещё указано, потому что его можно получить выходами.

[dinam 1]

В 22.12.2023 в 14:25, _Sergey_ сказал:

В теории - да. На практике возможно появление непредсказуемого резонанса по питанию. Так что я сдержанно положительно отношусь к идее таких конденсаторов.

В этой области рулят вычислительные методы, человеку сложно просчитать.

Вы хотите сказать, что два соседних слоя питания и земли или скажем полигоны в них, могут образовать резонанс по питанию? Нет, ну чисто теоретически я понимаю, что два слоя образуют высокодобротный конденсатор. На любой конденсатор можно нарисовать схему замещения в которой есть последовательная индуктивность. Но я геометрически с трудом представляю откуда она берется и тем более её значение. И частоты этого этого возможного резонанса?