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proceso de arquitectura general
Explicación de términos técnicos.
descripción general
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¿Cómo utilizar un regulador de conmutación con plano de tierra analógico (AGND) y plano de tierra de potencia (PGND)?
Esta es una pregunta que muchos desarrolladores se hacen al diseñar una fuente de alimentación conmutada. Algunos desarrolladores están acostumbrados a trabajar con planos de tierra digitales y analógicos; sin embargo, su experiencia a menudo falla cuando se trata de alimentar GND. Los diseñadores a menudo simplemente copian el diseño de la placa del regulador de conmutación elegido. Deja de pensar en eso.
proceso de arquitectura general
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Contactos de soldadura a conexiones PGND y AGND.
Explicación de términos técnicos.
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1 DCDC:
CC/CC significa un dispositivo que transforma una fuente de alimentación de CC de un cierto nivel de voltaje en una fuente de alimentación de CC de otro nivel de voltaje . DC/DC se divide en dos tipos: fuente de alimentación elevadora y fuente de alimentación reductora según la relación de transformación del nivel de voltaje , y se divide en dos tipos: fuente de alimentación aislada y fuente de alimentación no aislada según la entrada-salida relación. Por ejemplo, el convertidor CC/CC conectado a la fuente de alimentación CC montada en el vehículo convierte la corriente continua de alto voltaje en corriente continua de bajo voltaje.
2.PGND:
es la conexión a tierra a través de la cual fluyen corrientes de pulso más altas. Según la topología del regulador de conmutación. Esto representa la corriente a través de un transistor de potencia o la corriente pulsada de una etapa de controlador de potencia. Este plano de tierra es especialmente importante para los controladores de conmutación con transistores de conmutación externos.
3. AGND:
A veces llamado SGND (plano de tierra de la señal). Esta es la conexión a tierra que otras señales usan como referencia. Suele ser muy tranquilo. Este plano de tierra incluye el voltaje de referencia interno necesario para regular el voltaje de salida. Los voltajes de arranque suave y habilitación también se refieren a la conexión AGND.
4. Cambio de velocidad de giro
La fórmula de velocidad de conmutación del interruptor es: Según tTRANSITION=200ns(typ.), se puede calcular una frecuencia de conmutación máxima, es decir, 1/(200ns)=5MHz, pero en este momento la forma de onda de salida se convierte en una onda triangular. Por lo general, se requiere que tTRANSITION represente el 10 % del estado del interruptor, y se puede calcular que la frecuencia de operación del interruptor analógico es 1/(10*200ns)=500KHz.
5 IC
Un circuito integrado (circuito integrado) es un pequeño dispositivo o componente electrónico. Usando un proceso determinado, los transistores , resistencias , capacitores , inductores y otros componentes requeridos en un circuito se interconectan y se fabrican en pequeñas o varias obleas semiconductoras pequeñas o sustratos dieléctricos , y luego se empaquetan en un tubo y Está representado por las letras " IC " en el circuito . Los inventores del circuito integrado son Jack Kilby (circuitos integrados basados en germanio (Ge)) y Robert Noyce (circuitos integrados basados en silicio (Si)). La mayor parte de la industria de semiconductores actual utiliza circuitos integrados basados en silicio.
detalles técnicos
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1. Saber 1
Según un punto de vista, las conexiones AGND y PGND en un regulador de conmutación IC deben conectarse entre sí junto a sus respectivos pines. De esta manera, la compensación de voltaje entre los dos pines se mantiene relativamente baja. Por lo tanto, el regulador de conmutación IC se puede proteger de interferencias. evitando así daños. Todas las conexiones a tierra y los posibles planos de tierra del circuito se conectarán a este punto común en una topología en estrella.
2. Saber 2
Otra vista es separar AGND de PGND en el tablero para formar dos planos de tierra separados que están conectados entre sí en un punto. a través de esta conexión. La señal de interferencia (compensación de voltaje) aparece principalmente en el área PGND El voltaje en el área AGND todavía es muy bajo. y bien desacoplado de PGND. Sin embargo. Según el transitorio de corriente de pulso y la intensidad de corriente. Puede haber una compensación de voltaje significativa entre PGND y AGND en los pines respectivos. Esto puede provocar que el IC del regulador de conmutación no funcione correctamente o incluso que se dañe.
3. Integral
Después de todo. El problema de conexión a tierra es en realidad una compensación: separar los dos planos de tierra tiene la ventaja de aislar el ruido y la interferencia;
Pero puede haber una compensación de voltaje entre los dos planos de tierra. Existe el riesgo de dañar el chip y afectar la funcionalidad. Después de sopesar los pros y los contras. Si la decisión final es correcta o no, depende principalmente del diseño del circuito integrado, incluida la velocidad de conmutación. Nivel de potencia. Inductancia parásita en el cable de unión y el paquete IC. Riesgo de puerta a puerta por diseño de IC (que involucra diferentes procesos de semiconductores).
resumen
Sobre cómo tratar el tema de la puesta a tierra de AGND y PGND. No hay respuestas fáciles. Así que la discusión todavía continúa. Mencionamos anteriormente que muchos usuarios de reguladores de conmutación siguen el diseño de la placa y los tipos de conexión a tierra en los circuitos de ejemplo proporcionados por el fabricante de circuitos integrados. Esto es muy útil. Porque generalmente puede asumir que el fabricante también probó cada IC con esta configuración. Y, en la Figura 1 y la Figura ? Como se puede ver en los ejemplos proporcionados, los pinouts respectivos de IC son adecuados para conexiones a tierra locales junto a PGND y AGND. O adecuado para puesta a tierra separada.