Geht um eine prinzipielle Frage zum PCB Layout.
Leiterplatte 4-lagig, eine Innenlage komplett GND, 3 Lagen Leiterbahnen
aufgefüllt mit GND.
Leiterplatte wird Top und Bot Seite mit Bauteilen bestückt.
An einer Stelle der Leiterplatte muss ein Step-Down Converter einmal auf
die Top Seite und einmal auf die Bot Seite bestückt werden.
(muss so sein - sonst kein Platz vorhanden)
Kann ich die beiden Speicherdrosseln (voll geschirmte SMD Drosseln) der
Wandler gegenüberliegend auf Top und Bot setzen oder würden die sich
durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?
H. B. schrieb:> würden die sich> durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?
Das kommt ganz auf die Bauweise der Drosseln an, u.a. ob sie gut
geschirmt sind, und welche Streuinduktivität sich ergibt. Drosseln mit
flachliegender Spule könnte man um 90 Grad gegeneinander drehen.
Ansonsten: ausprobieren. Auch wenn sich eine Beeinflussung ergibt, muss
das ja nicht die Funktion des Schaltreglers stören.
Georg
H. B. schrieb:> Innenlage komplett GND,H. B. schrieb:> Speicherdrosseln (voll geschirmte SMD Drosseln)
Ich würde nicht vermuten, dass sich das gegenseitig stört (durch eine
durchgehende GND-Plane schon gar nicht).
H. B. schrieb:> 3 Lagen Leiterbahnen> aufgefüllt mit GND.
direkt unter und dicht bei den Drosseln würde ich aber keine
Leiterbahnen setzen (es sei denn unter eine GND-Fläche), da diese
beeinflusst werden könnten.
M.A. S. schrieb:> Ich würde nicht vermuten, dass sich das gegenseitig stört
Zumal eine Speicherinduktivität ja relativ unempfindlich gegen
eingekoppelte „Signale“ ist: sie soll Energie speichern, irgendwas
mit 20 dB geringerem Pegel ist da völlig irrelevant.
Mehr Sorgen würde ich mir machen, dass die (meist nicht ganz leichte)
Speicherinduktivität auf der einen Seite nicht beim Löten der Rückseite
runterfällt.
Jörg W. schrieb:> Mehr Sorgen würde ich mir machen, dass die (meist nicht ganz leichte)> Speicherinduktivität auf der einen Seite nicht beim Löten der Rückseite> runterfällt.
Das ist ein interessanter Punkt. Zur Not müsste man die Drossel, die
zuerst gelötet wird, ankleben (was man natürlich nicht gerne macht, da
mehr Aufwand=>mehr Kosten).
Danke schon mal für die Antworten.
Ich werds einfach mal versuchen.
Ich werde unter den Drosseln auf keinen Fall Leiterbahnen ziehen, erst
in der Lage die durch die GND-Lage abgetrennt ist.
H. B. schrieb:> oder würden die sich> durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?
Das könnten sie selbstverständlich auch mit zwischenliegender
GND-Fläche.
Und es ginge ggf. auch nicht nur um irgendeine leichte Beeinflussung,
sondern evtl. um teilweise Aufhebung der Magnetfelder.
Da es aber geschirmte Drosseln mit in sich geschlossenem magn. Fluss
sind, dürfte es egal sein. Und vermutlich ist es ja auch 1,6mm FR4, kein
0,8er oder sowas.
Zu beachten ist da eigentlich nur noch die geringere mögliche
Wärmeabgabe bei dieser Positionierung.
H. B. schrieb:> Kann ich die beiden Speicherdrosseln (voll geschirmte SMD Drosseln) der> Wandler gegenüberliegend auf Top und Bot setzen oder würden die sich> durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?
Hallo H. B.
Versetze die ein bisschen dann sollte das klappen.
Wir haben z.B. auf der Unterseite zwei DCDC Wandler, dazwischen eine
Schirmlage für die DC-DC (GND_DCDC flächig aber nicht im Durchzugspfad
und nur über EINEN Punkt angebunden), dann eine GND-Lage, und dann auf
der Oberseite emfpindliche Verstärker und Sensoren. Klappt bei uns.
rgds
Jörg W. schrieb:> Mehr Sorgen würde ich mir machen, dass die (meist nicht ganz leichte)> Speicherinduktivität auf der einen Seite nicht beim Löten der Rückseite> runterfällt.
Kommt natürlich auf den "Klopper" an. Haben etwa 6x6 und 8x8 und die
fallen nicht ab.
rgds
Scrat schrieb:> H. B. schrieb:>> oder würden die sich>> durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?>> Das könnten sie selbstverständlich auch mit zwischenliegender> GND-Fläche.
Eine durchgängige Kupferlage hat eine (wenn auch nicht unendliche)
Schirmwirkung auf ein zeitlich veränderliches Magnetfeld.
@TO:
By the way: bei welcher Frequenz sollen die Wandler eigentlich arbeiten?
Die Schirmung ist um so wirksamer, je höher die Frequenz ist.
Scrat schrieb:> H. B. schrieb:>> oder würden die sich>> durch die Leiterplatte durch gegenseitig magnetisch beeinflussen?>> ...> Und es ginge ggf. auch nicht nur um irgendeine leichte Beeinflussung,> sondern evtl. um teilweise Aufhebung der Magnetfelder.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass (selbst ohne Schirm dazwischen)
dieses in nennenswerter Weise auftritt. Kopplung auf empfindliche
Leitungen: ja. Dazu könnten evtl. auch die Rückkopplungspfade der Regler
zählen.
Ich würde die Spulen direkt aufeinander legen, denn die tun sich in
diesem Szenario in ihrer Funktion als Energiespeicher am wenigsten. Und
weil die beiden nicht voneinander "geschirmt" werden müssen, würde ich
auch das Kupfer unter der Spule weglassen, denn der am einfachsten zu
beherrschende Störstrom ist der, den ich schon gleich gar nicht in die
Masse einkopple.
Frei nach dem Motto: wo kein Störstrom auf der Masse herumvagabundiert,
stört dieser Störstrom auch keine anderen empfindlichen Baugruppen. Wenn
ich aber mal solche Wirbleströme auf die Masse eingekoppelt habe, dann
finden die auch einen Weg irgendwo hin und stören irgendwas...
Sinnvollerweise sollte darauf geachtet werden, dass auch die Switchnodes
der Schaltregler übereinanderliegen. Am schlechtesten ist es, wenn der
Feedback des einen Reglers gegenüber dem anderen Switchnode ist. Das
kann hübsche Effekte geben.
Die Wandler arbeiten mit 700kHz und 2 MHz
Ich habe das ganze jetzt sozusagen spiegelverkehrt aufgebaut.
Speicherdrossel über Speicherdrossel, IC über IC, EMV - T-Filter an
beiden Ausgängen, extrem kompakt, fast nur Flächen, kurze Feedback
Leitung, alles auf dem jeweiligen obersten Layer, nur viele kleine Via's
zur Wärmeableitung unter die IC's auf GND Innenlayer und an die Bauteile
die mit GND verbunden sind direkt am Bauteil.
Mal schaun ob das in der Praxis funktioniert :)
M.A. S. schrieb:> Eine durchgängige Kupferlage hat eine (wenn auch nicht unendliche)> Schirmwirkung auf ein zeitlich veränderliches Magnetfeld.
Ist doch volltheoretischer Käse. Das gilt vielleicht ab 100MHz
aufwärts...
Die Schaltregler haben weder die Frequenz, noch den Sinus, so daß das
Kupfer daraus nennenswerte Wirbelströme zaubert und damit die Energie
verheizt. Die Kupferlage bringt hier rein gar nichts, sie wirkt nur
gegen elektrische Felder. Und selbst das nie so gut wie gewünscht, weil
sie immer einen ohmschen Widerstand hat, im Gegensatz zu Kapazitäten,
die auf sie wirken. Schon eine ganz kleine kapazitive Einkopplung lässt
GND nicht mehr ganz GND sein.
Ich würde da kein Problem sehen!
Sind die Spulen halbwegs geschlossen, so wirbelt Eddi drinnen herum und
nicht draußen. Sie beeinflussen sich also nicht merklich.
Hast Du Angst vor den Magnetfeldresten, so spare einfach den Bereich,
genau unter den Spulen - kupfermäßig - aus. Leiterbahnen und somit
Kupfer ist unter allen Spulen eher Mittelprächtig. Egal ob Leiterbahn
oder Fläche.
Eine etwas schwerere Spule kopfüber würde ich schon eher als ein Problem
ansehen.
Also ich habe schon oft Masseflächen direkt unter Schaltreglern in
diversen Freuenzbereichen genutzt - alle immer mit komplett geschirmten
Induktivitäten und auch mal 2 Stück in 2mm Abstand nebeneinander -
bislang noch keine Probleme damit gehabt.
Was hier im Forum generell viele an Massefläche aussparen vorteilhaft
finden kann ich da bei geschirmten(!) Induktivitäten nicht ganz
nachvollziehen.
