Hallo allerseits, ich route gerade eine zweilagige Platine auf welcher WS2812B LEDs verbaut werden sollen. Die untere Lage soll dabei nach Möglichkeit als reine GND-Plane dienen. Leider liegen bei den WS2812B VCC und GND nicht schön nebeneinander, so dass sich mir die Frage stellt, wie ich den benötigten Kondensator idealerweise anbinden soll. Soweit ich gelesen habe sollen Abblockkondensatoren auf dem kürzest möglichen Wege mit möglichst breiten Leiterbahnen an VCC- und GND-Pins angebunden werden. Der kürzeste Weg wäre in meinem Fall zu erreichen, indem ich den Kondensator auf die Rückseite packe und mit Vias anbinden, aber offensichtlich sind die meisten Quellen der Ansicht, dass man das aufgrund der höheren Induktivität vermeiden sollte. Meine aktuelle Lösung schaut wie im angehängten Bild aus, ist das so in Ordnung oder gibt es Verbesserungspotential bzw. sollte ich es womöglich ganz anders angehen? Sorry, dass ich so eine banale Frage stelle, aber wie es im Internet so ist, man liest zu einem Thema vier Quellen und kriegt sechs verschiedene Meinungen, wie man es richtig macht. Viele Grüße Daniel
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Würde ich im Prinzop genauso machen.Aber nach dem Kondensator noch ein paar vias mehr spendieren (3 oder mehr), nicht nur eine einzige. Nach Vcc darf auch was dicker sein (oder 3 von den Bahnen jetziger Breite).
Warum routest du den Kondensator nicht unterhalb der SMD5050 auf der 1. Ebene? Dann brauchste kein Via.
H.Joachim Seifert schrieb: > Nach > Vcc darf auch was dicker sein (oder 3 von den Bahnen jetziger Breite). Das ist genau wieder so ein Punkt bei dem ich mir unsicher war. http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung Dort steht z.B. dass die Leiterquerschnitte von Versorgungslagen kommenden Vias klein sein sollten, also habe ich den Kondensator auch nur mit dünnen Leiterbahnen angeschlossen. Stefan S. schrieb: > Warum routest du den Kondensator nicht unterhalb der SMD5050 auf der 1. > Ebene? Dann brauchste kein Via. Wie meinst du das? Das Via brauche ich doch um auf die GND-Plane zu kommen. Oder meinst du, dass ich GND unterhalb der LED als Leiterbahn auf dem Top-Layer routen soll?
Ich habe andere Erfahrungen gemacht (wobei auch noch unterschieden werden muss, ob tatsächlich nennenswerte Versorgungsströme fliessen oder ob es sich mehr oder weniger nur um geringe statische Ströme + Schaltspitzen handelt) Beim WS2812 kann man schon von nennenswerten Strömen reden. Das wichtigste hast du richtig gemacht - direkt vom IC zum Kondensator mit rel. breiter Leiterbahn, dementsprechend mit wenig Induktivität und wenig Widerstand. Und erst von da zur Versorgung. Wird so funktionieren, wie du es gemacht hast.
Und in dem von Lothar selbst verlinktem Bild ist es auch so: http://www.lothar-miller.de/s9y/uploads/Bilder/Entkopplung_OK1.jpg "dickere" Anbindung nach dem Kondensator. edit: interessant (und richtig) ist auch die die Auslegung der Via-Bohrungen, sieht man in dem Bild gut (bis auf den Tantal rechts oben, das ist dem Layouter ein Fehlerchen unterlaufen). Ich persönlich nehme lieber ein paar dünnere dicht nebeneinander.
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Daniel H. schrieb: > H.Joachim Seifert schrieb: >> Nach >> Vcc darf auch was dicker sein (oder 3 von den Bahnen jetziger Breite). > > Das ist genau wieder so ein Punkt bei dem ich mir unsicher war. > > http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung > > Dort steht z.B. dass die Leiterquerschnitte von Versorgungslagen > kommenden Vias klein sein sollten, also habe ich den Kondensator auch > nur mit dünnen Leiterbahnen angeschlossen. Was man sich dabei denkt die Kondensatoren an die Versorgungsplane anzuschließen aber die Leitung von Kondensator dick zu machen: 1. Thermische Gründe - dicke Leiterbahnen führen mehr Wärme ab und sind damit schwerer zu Löten. Noch dazu bei einer sehr kurzen Anbindung an die noch besser abführende Kupferinnenlage. 2. Der Kondensator kann "langsam" (hohe Induktivität + Widerstand zur Versorgungslage) aufgeladen werden sich aber schnell bei Bedarf entladen (niedrigere Induktivät + Widerstand zum Pin hin). Die größere Induktivität hält zum einen Störungen von den Versorgungen vom Kondensator + Pin fern und lässt umgekehrt Störungen vom Pin (IC) auf die Versorgungslage schlechter passieren. Das ist eine Möglichkeit zu argumentieren. Wir sind hier ziemlich tief im Thema EMV angelangt. Hier sind wirklich Messungen und Erfahrungen rar. Das kann man getrost als Philosophie-Diskussion ansehen. Zu deine WS2128B (gilt auch für die nicht-B-Version): Diese Teile sterben sehr gerne thermische Tode. Äußert sich meist durch pinkes Flackern das besser wird wenn man fest auf die "Linse" drückt. Darum in jedem Fall die beiden Versorgungspins extrem breit anbinden. Also so breit es irgendwie geht. Jeder mm mehr Seitenlänge bringt es bei einem solchen Layout und kostet ja vor allem nichts. Denk dran - die Seitenlänge geht bei einem Quadrat quadratisch in die Fläche ein. Mehr Fläche = mehr Wärme kann abgestrahlt werden. Auch Vias kosten nichts ... je mehr desto besser ist es. Sowohl in Elektrostatischer, als auch thermischer Hinsicht. Es gibt heute (wo Bohrungen nichts mehr kosten) keine Gründe mehr jede Via 3fach auszuführen. Parallelgeschaltet verringert sich IMMER die Induktivität und der Widerstand. Natürlich auch der thermische Widerstand. Den Kondensator würde ich irgendwie wegdrehen - es nervt unendlich wenn du die LED tauschen musst / möchtest und du dazu jedes mal den Kondensator weglöten musst. Wenn du von den Chinesen 50St. von den WS2128 bestellst sind garantiert 3 dabei die irgendwie "anderst" sind. Die Lichtfarbe ist leicht anderst oder sie gehen garnicht. Da muss man meist mal tauschen. Und auf 1-2mm weiter weg kommt es auch nicht an beim EMV (zumindest nicht bei diesem Anwendungsbereich). Für ein Lehrbuch-Decoupling gehört es sich übrigens auch den GND-Anschluss des Kondensators direkt auf die GND-Leitung/Lage zu kontaktieren. So hast du es ja auch gemacht. ABER die GND-Leitung gehört da nicht hin. Der GND-Pin gehört direkt auf die GND-Lage durchkontaktiert. Als der GND-Anschluss des Kondensators und der GND-Anschluss der LED sollen nur Kontakt über die GND-Plane haben. Also das Prinzip ist z.B. hier zu sehen http://i.stack.imgur.com/2ul0K.png Zwar kein sonderlich gutes Beispiel für Decoupling (der Kondensator gehört natürlich direkt unter die Pins und die positive Versorgung ist viel viel zu lang und minimum um die Hälfte zu schmal). Und das Via ist hässlich groß. Egal - es zeigt das Prinzip, dass GND nur über die Fläche läuft. Summa-Summarum: Dein Layout ist nicht schlecht. Ich würde die Versorgung aus thermischen Gründen dicker machen und den Kondensator aus Gründen der Lötbarkeit ein wenig anderst platzieren. Laufen wird es aber in jedem Fall.
123 schrieb: > Es gibt heute (wo > Bohrungen nichts mehr kosten) keine Gründe mehr jede Via 3fach > auszuführen. Parallelgeschaltet verringert sich IMMER die Induktivität > und der Widerstand. Natürlich auch der thermische Widerstand. Sorry das soll natürlich heißen > Es gibt heute (wo > Bohrungen nichts mehr kosten) keine Gründe mehr NICHT jede Via 3fach > auszuführen.
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Hallo, vielen Dank für eure Ratschläge. Ich habe gerade nochmal die Komponenten etwas hin- und hergeschoben und gedreht und bin ich auf dem im Bild dargestellten Stand. Die LEDs stehen jetzt hochkant, dadurch kann ich den Kondensator seitlich platzieren und könnte dadurch die WS2812B auch wieder bequem auslöten, während die Leitungslänge zu VCC nur unwesentlich größer wird. Den Kondensator habe ich nun mit je zwei Vias links und rechts des Pads and GND angebunden, ähnlich habe ich es mit VSS der LED gemacht. Viele Grüße Daniel
So kritisch ist die Schaltung nicht, funktionieren wird es schon, fast egal wie man es verbindet. Wenn man aber schon fragt, sollte man es schon gut machen. Die Verbindung von VSS zum Kondensator sollte man schon besser direkt machen, nicht über den Umweg über die Vias. Bei den Pads für VCC und VSS ist es eine Abwägung zwischen guter Lötbarkeit und guter Kühlung. Je nachdem wie man lötet kann es hilfreich oder nötig sein die Bahn dicht am Pad (die ersten 1-2 mm) nicht übermäßig breit zu machen, damit man besser löten kann - danach sollte man aber in die Breite gehen für eine gute Kühlung.
Ulrich H. schrieb: > Wenn man aber schon fragt, sollte man es schon gut machen. Aber das versuche ich doch? Ulrich H. schrieb: > Die Verbindung von VSS zum Kondensator sollte man schon besser direkt > machen, nicht über den Umweg über die Vias. Jetzt steht wieder Aussage gegen, Aussage, denn: 123 schrieb: > Für ein Lehrbuch-Decoupling gehört es sich übrigens auch den > GND-Anschluss des Kondensators direkt auf die GND-Leitung/Lage zu > kontaktieren. So hast du es ja auch gemacht. ABER die GND-Leitung gehört > da nicht hin. Der GND-Pin gehört direkt auf die GND-Lage > durchkontaktiert. Was denn jetzt? Ulrich H. schrieb: > Je nachdem wie man lötet kann es hilfreich > oder nötig sein die Bahn dicht am Pad (die ersten 1-2 mm) nicht > übermäßig breit zu machen, damit man besser löten kann - danach sollte > man aber in die Breite gehen für eine gute Kühlung. Die Leiterbahnen sind (in der aktuellen Variante) ohnehin schon sehr kurz, da bietet sich dafür kaum die Gelegenheit. So ist z.B. die Leiterbahn vom VCC-Pin zum Kondensator nur knapp 1.2mm lang. Anders sähe es natürlich aus, wenn ich GND jetzt doch wieder per Leiterbahn anbinden soll.
Du kannst aufhören dir um die EMV Sorgen zu machen. Fürchte dich lieber vor der Hitze. Die WS2812er hauen gut Strom weg und haben kaum richtige Kühlfläche. Die Dinger gehen (gerade in wärmerer Umgebung) doch recht flott flöten. Noch blöder wird das ganze dadurch, dass die Dinger wenn sie fertig sind auch tlw. keine Daten mehr weiterschaufeln. Wenn jetzt eine LED am Anfang abraucht, dann is dein ganzer Streifen duster (bischen wie bei den Lichterketten früher, nur war da dann alles dunkel). Man findet den Störenfried zwar leicht, aber wer will schon immerwieder LEDS tauschen gehen.... Wie hier schon geschrieben: 123 schrieb: > Zu deine WS2128B (gilt auch für die nicht-B-Version): Diese Teile > sterben sehr gerne thermische Tode. Äußert sich meist durch pinkes > Flackern das besser wird wenn man fest auf die "Linse" drückt. > > Darum in jedem Fall die beiden Versorgungspins extrem breit anbinden. > Also so breit es irgendwie geht. Jeder mm mehr Seitenlänge bringt es bei > einem solchen Layout und kostet ja vor allem nichts. Denk dran - die > Seitenlänge geht bei einem Quadrat quadratisch in die Fläche ein. Mehr > Fläche = mehr Wärme kann abgestrahlt werden.
Hallo, danke für die Anmerkung. Ich muss dazu sagen, dass ich nicht vorhabe die volle Leistung abzurufen. Die LEDs werden nicht bei 5V sondern bei etwa 3,6V betrieben. Ich habe dazu einige Tests mit mehreren WS2812B gemacht, bei maximaler Ansteuerung ([R,G,B] = [255,255,255]) ziehen die im Schnitt 16mA, womit nur noch knapp 58mW pro LED abfallen. Bei 5V messe ich im Mittel 45mA, also 225mW pro LED. Edit: Unter den Bedingungen ist es so, dass das weiße Licht bei direkter Betrachtung schon einen leichten Farbstich hat, allerdings ist das für meinen Anwendungsfall unerheblich.
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