Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Правила проектирования надежных плат.

Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь

Полная версия этой страницы: Правила проектирования надежных плат.

Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Микроконтроллеры (MCs) > AVR

Страницы: 1, 2

ArtemKAD

Nov 19 2007, 21:22

Цитата

А электролит большой емкости на входе питания зачем ставят?

А ты это спроси у тех кто ставит.

У меня электролит или возле мощного потребителя (только если надо обеспечить энергией передний фронт импульса) или в качестве защиты от просада основного питания для слаботочной части устройства, но уже ПОСЛЕ резистора(дроселя) и ДИОДА который не даст разрядиться электролиту на мощную нагрузку.

Цитата

Хочешь сказать что лучше развести все в одном слое? Или у тебя есть другие варианты? Я бы послушал.

Ну в принципе очень часто хватает всего два слоя. Для того, что-бы небыло проблем с ЭМИ надо.
1. разделить все устройство на части по принципу равных условий ЭМС
2. каждая часть имеет свою землю, свою цепь питания и свой локальный источник энергии (конденсатор)
3. определиться с токами которые должны течь между частями
4. в зависимости от величин полезных токов поставить между частями барьеры для импульсных токов (LC-цепочки, RC-цепочки, VDRC-цепочки) как по сигнальным цепям, так и по цепям питания
5. По возможности обеспечить одну точку подключения земли и питания каждой части к остальной схеме. Исключение - последовательное подключение нескольких частей. Но в этом случае каждая последующая часть должна "кушать" не больше предыдущей и не допускать низкоомное подключение земли или питания не через предыдущую часть.
6. При выборе номиналов конденсаторов каждой части исходить из предпосылки - средний ток потребления обеспечивает внешняя цепь, импульсный ток - собственные конденсаторы.
7. Не пытайтесь улучшить состояние внешней цепи питания - при ограничении возможных импульсов по цепям питания не забывайте о необходимости баластов или индуктивностей для разделения питания вашего устройства и помехи. Исходите из предпосылки, что мощности (тока) внешнего импульса более чем хватит для убивания вашего ограничителя .

alexander55

Nov 20 2007, 07:47

Коллеги, поспокойнее. У всех есть свои резоны и универсальных рецептов и лекарств не бывает.

Только Василий Иваныч и Петька лечили всех таблеткой номер 3.

Добавляю.
2. Правила выполнения цепей питания.
2.2. Организация питающих цепей плат (простые советы).
- для исключения переполюсовки питания ставьте на плате диод по +, если требуется общая земля(можно мост (рекомендуется для блочного исполнения), если не требуется общая земля блоков
- электролитические конденсаторы ставятся на входе платы
- защиту от короткого и длительного перенапряжения можно сделать с помощью предохранителя и супрессора
- при рисовании принципиальных схем заранее разделите земли и напряжения стабилизаторов напряжений (объединение осуществляйте элементами с нулевым сопротивлением - перемычка, дроссель, бусинка, резистор с нулевым сопротивлением и т.д.). Это гарантирует при разводке правильное (нужное, а не неожиданное объединение) цепей
- насчет оптронов, блокирующих резисторов, керамики по питанию и т.д. хорошо с картинками см. статью А.Кузнецова (тут и добавить нечего) и полемику в теме
- для исключения мощных помех не забывайте снаберные цепочки на катушках, контактах ( различного типа). Это обратные диоды при напряжении постоянного тока, R-C или R-C-D цепочки для переменного
- для увеличения надежности переходные отверстия по питанию рекомендую дублировать, но рядом (отнеситесь к этому совету не как к догме)
- предпочтение имееют корпуса микросхем в порядке убывания ценности по ЭМС: BGA, LTQFP, TQFP, DIP
- рекомендую плонарное исполнение резисторов, конденсаторов, диодов и т.д.
- рекомендую двухсторонее расположение элементов на печатной плате
- рекомендую минимизировать размеры печатных плат

Продолжение следует ... по требованию.

Flasher

Nov 28 2007, 21:11

Цитата(Stas633 @ Nov 11 2007, 02:55)

Предложенный принцип считаю не совсем верным. Безусловно к этому нужно стремиться, но если по-другому нельзя, то может быть есть смысл посмотреть в сторону более надежных деталей? Применить планарные компоненты (меньшая прощадь поглощения тепла), применить "танталовые" конденсаторы, а не "аллюминиевые". Тем более, что танталовые лучше работают при большИх разрядно/зарядных токах.
Проблема выхода из строя стабилизатора от перегрева мне кажется надуманной. Если ИС способен нагреться до критической температуры, то это ошибка в расчете режима работы. Другими словами, нужен или более мощный стабилизатор, или радиатор с большей "активной" площадью.
А механизм действия стабилитрона в качестве "защиты" схемы мне не понятен.
Стабилитрон стоит параллельно выходу КРЕН:
Если вышел из строя стабизизатор и вместо 5 вольт, в схему подается 10, то как "спасет" схему стабилитрон? Сгорит вслед за стабилизатором, из-за превышения тока стабилизации? А какова вероятность того, что сотпротивление сгоревшего стабилитрона будет низким? А если он сгорит не "на коротко", а "в обрыв"?
Стабилитрон стоит обратно-последовательно (видимо Вы именно это имеете ввиду):
Значит максимально допустимый ток стабилитрона должен быть более тока потребления схемой. Ну и необходимо помнить о нелинейном "сопротивлении" стабилитрона (вспомните его ВАХ). Другими словами в штатном режиме при изменении тока потребления будет меняться напряжение питания схемы.
Выгода от применения стабилитрона сомнительна.
....
Мне кажется, что для защиты схемы от перепада температур наиболее эффективным будет метод изоляции деталей схемы от "атмосферы". То есть покрытие платы с деталями лакозащитным слоем. С одной стороны лак является термоизоляционной прокладкой, а с другой выполняет роль гидроизоляции (выпадение росы на деталях не возможно).

Исходя из того, что "статикой" принято называть разность потенциалов между выводом делали/МС и пинцетом/паялником/пальцем для защиты от нее достаточно выровнять потенциалы рассматриваемых точек. Для этого нужно производить манипуляции/пайку на токопроводящем материале. Например на листе фольгированного текстолита (ес-но на стороне фольги). При работе с деталями происходит постоянный контакт между источником статики (человеком) и фольгой листа. Потенциал выравнивается. Вероятность пробоя существенно снижается.

Простите- но все комменты результат либо полной безграмотности либо полного отсутствия опыта конструирования.

alexander55

Nov 29 2007, 06:37

Цитата(Flasher @ Nov 29 2007, 00:11)

Я не хочу, чтобы тема превратилась в перебранку.
Критикуйте конкретно (выделяете фразу, а не весь текст, и затем свои соображения и т.д.) и поспокойнее (тут врагов народа нет).

_Pasha

Nov 29 2007, 14:46

Ах, какие были грабли!
Диаметр переходного отверстия 0.5 мм.

Это ж я сам и влепил.
Платы замечательные, выходов из строя мало. Пока у производителя ПП все в порядке...
Потом начинается: Уже запущенный девайс покрывается полиуретаном, высыхает, и отверстия, которые трудно пропаять по причине малости диаметра, дружно сыпятся.
Резюме: не делайте диаметр металлизируемого отверстия меньше, чем 0.7мм.

alexander55

Nov 30 2007, 05:35

Цитата(_Pasha @ Nov 29 2007, 17:46)

Ах, какие были грабли!
Диаметр переходного отверстия 0.5 мм.

Плату надо мыть. А защитная маска есть ?

ArtemKAD

Nov 30 2007, 20:50

Цитата

и отверстия, которые трудно пропаять по причине малости диаметра, дружно сыпятся.

Пропаять их просто (мы даже одно время в маске под пайку для этого делали дырки). Если плохо проваиваются, то металлизация уже плохая.

Ну а вообще-то все вопросы к изготовителю ПП. Я бы еще понял если отверстие 0,2... А отверстия 0,5 это уже должны быть из разряда беспроблемных.

Igor26

Dec 1 2007, 08:20

Вставлю свои 5 копеек.
Делаю двухсторонее платы. Слой BOTTOM заливаю полигоном "земля", а слой TOP заливаю "плюсом". Потом осциллографом противно смотреть на чистую "землЮ" и на "плюс". Ну чистые они, до безобразия!!! И на испытаниях "свистели" только на первой гармонике.
Критикуйте.

ArtemKAD

Dec 1 2007, 08:56

А че тут критиковать?!
У меня на плате размером 75х75мм есть +12В входные, +12В ограниченные, +7,2В, +4.4В, +3.3В .
И которым из этих плюсов заливать!?

ivainc1789

Dec 2 2007, 09:19

Цитата(Igor26 @ Dec 1 2007, 11:20)

Вставлю свои 5 копеек.
Делаю двухсторонее платы. Слой BOTTOM заливаю полигоном "земля", а слой TOP заливаю "плюсом".Критикуйте.

Вот это интересно. Я тоже когда-то пришел к такому выводу, но все же делать так не стал.... Просто если вы считаете, что Top и Bottom образуют объемный "конденсатор" и это помогает улучшить EMC, то как-то не верится - толщина платы 1.5 - 2 мм - это слишком много для обеспечения эффективности такого "конденсатора" даже при достаточно большой площади "пластин".... Или я не прав?
Заливать оба слоя землей на двусторонней плате тоже стремно, ведь их придется прошивать переходными а это образует паразит. контуры между переходными - как они себя поведут на ВЧ - Бог его знает. Кроме того, разные земли на разных слоях могут проходить друг под другом образуя емкостную связь, хоть и слабую, но нежелательную...

Цитата(ArtemKAD @ Dec 1 2007, 11:56)

Если доказать, что действительно нужно плюсом заливать, то я бы залил с помощью +12В ограниченные.
Помимо прочего, встает еще и вопрос: что делать с цепями SHIELD (экранами). Например корпуса кварцев и корпуса катушек индуктивности куда подключать??? Уж явно не на землю - такие корпуса могут быть эффективными антеннами. Или например экран устройства подкл к USB порту - там есть отдельная цепь заземления....

alexander55

Dec 3 2007, 06:09

Цитата(ArtemKAD @ Dec 1 2007, 11:56)

Я не знаю, как у Вас организованы питания.
Приведу пример своей платы с несколькими питаниями.
Упрощенно последовательность появления питаний.
+ 18 В -> + 12 В -> + 5 В
Из + 5 В делаются аналоговые +5 В, - 5 В и цифровая +3.3 В.
По землям.
GND1 (+18 В и +12 В)
GND2 (+5 В и 3.3 В)
GND3 (аналоговые +5 В и - 5 В).
Плата 4 слойная.
На одном внутреннем слое GND2 и GND3. Полигоны только под блоками, использующем соответствующую землю.
На втором внутреннем слое аналоговые +5 В и -5 В и 3.3 В - цифровые. Полигоны только под блоками, использующими ...
Цепи и преобразователи + 18 В -> + 12 В -> + 5 В и соответствующие земли делаются на верхнем и нижнем слоях платы.
Под ними чистые питания и земли не проходят.
Переходы во внутренние слои (от источников) продублированы широкими отверстиями, расположенными рядом.
Для 2 слойной платы реализация предложенной концепции представляется затруднительной, но идея разводки может быть использована.

Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.