Uso di simboli di massa negli schemi elettrici


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In questa domanda è il seguente diagramma per un amplificatore di tensione destinato a piccoli dispositivi alimentati a batteria

schema elettrico

Le specifiche TPS61200 indicano che GND è terra di controllo / logica e PGND è terra di potenza, ma ciò non si riflette nei simboli scelti nel diagramma. Sono anche perplesso sul perché il collegamento a terra sia mostrato su GND piuttosto che su PGND.

Da questa chiave sembra che varie parti del circuito di cui sopra debbano essere legate alla terra dello chassis e non alla (diciamo) terra digitale / comune / segnale / controllo / logica.

tabella dei simboli

Perché specificare la massa del telaio? Sbaglio nell'interpretarlo come la parte metallica di un involucro che (di solito) è collegata a terra attraverso il collegamento elettrico di rete per motivi di sicurezza.

Ho esaminato domande simili qui † ma sono ancora perplesso dalla scelta dei simboli sul circuito di esempio.

Perché questi simboli particolari sono usati in questo schema circuitale?

† Domande correlate


La messa a terra del telaio non deve essere collegata alla messa a terra dell'edificio.
Anindo Ghosh

@AnindoGhosh: OK, ma perché R2 è legato alla messa a terra dell'edificio e non alla terra del telaio?
RedGrittyBrick

Quel simbolo non sta costruendo la messa a terra, è la terra di riferimento del circuito. Anche quello non ha bisogno di essere collegato alla messa a terra dell'edificio, è solo ciò a cui fa riferimento qualsiasi tensione nel circuito. Perché scelgono di connettersi ad esso che non ho esaminato, esaminerò lo schema più avanti - ecco perché non sto scrivendo una risposta ora.
Anindo Ghosh

La parte inferiore di R2 dovrebbe collegarsi direttamente al pin GND sul TPS61200 per evitare che il rumore di massa interrompa il feedback e la regolazione di questo dispositivo (e la maggior parte degli altri regolatori di commutazione dovrebbero avere pin separati). Quindi, questa domanda riguarda solo l'interpretazione dei simboli?
Andy aka

Risposte:


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Il progettista ha cercato di indicare nello schema il modo in cui i motivi dovrebbero essere separati e ha fatto un lavoro ragionevole con i simboli standard a sua disposizione.

Dovrebbe esserci una descrizione dettagliata e linee guida scritte nel foglio dati e layout PCB consigliati lì, o in una nota applicativa separata (se si cerca questo chip sul sito Web TI, le note app pertinenti dovrebbero essere facili da trovare)

Fondamentalmente, l'IC contiene sia un amplificatore ad alto guadagno con un ingresso sensibile, sia un interruttore ad alta corrente, in grado di generare molto rumore. Con una messa a terra errata, le correnti elevate nei fili di terra possono generare segnali indesiderati sull'ingresso dell'amplificatore, causando instabilità o scarsa regolazione della tensione.

La soluzione è - per quanto pratico - fornire due motivi separati; uno silenzioso per segnali sensibili (indicato da "terra") e uno per correnti elevate (indicato da terra del telaio, che non deve essere collegato al telaio reale!) I due DEVONO essere collegati insieme - in uno, attentamente punto scelto, talvolta chiamato "terra di stelle" (termine di ricerca utile per ulteriori letture!)

Pertanto R1 e R2 forniscono il feedback di tensione all'amplificatore di errore. Non si desidera iniettare errori di grandi dimensioni tramite R2, quindi viene restituito al terreno silenzioso. L'amplificatore di errore prenderà il suo riferimento dal pin "GND" (di nuovo su un terreno silenzioso)

Adesso...

La commutazione della corrente su L impone un'enorme forma d'onda di corrente CA su Vin e genera un'enorme corrente CA su Vout rispettivamente. Queste correnti vengono comunicate a terra rispettivamente tramite C1 e C2.

In effetti il ​​lato di potenza di questo circuito può essere letto come un ciclo continuo GND -> C1 -> L1 -> (switch inside chip between L and Vout) -> C2 -> GND.

Questo circuito è la parte più importante del circuito e deve essere il più piccolo possibile. La cosa migliore da fare è mettere i conduttori GND di C1 e C2 uno accanto all'altro: praticamente tutta la corrente CA passa da un pin C direttamente all'altro. Le altre connessioni (PGND, VAUX via C3) sono meno importanti ma vanno anche a questo punto.

E una traccia (ragionevolmente spessa) da qui alla terra a basso rumore trasporterà relativamente poca corrente, con relativamente poco rumore su di essa.

Imparare a leggere questo percorso ad alta corrente e tenerlo separato dalla terra a basso rumore contribuirà notevolmente a rendere i tuoi switcher senza problemi.


Bello. Ma "star earth" potrebbe trovarsi all'interno dell'IC, quindi i due motivi non sono mostrati collegati in questo schema?
Bootchk,

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IEC60417 è lo standard presunto a cui i simboli in Europa (almeno? Ecco una foto: -

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Avviso n. 5019 - questo deve essere usato quando viene specificata una terra protettiva e li ho visti su varie scatole e pezzi di equipaggiamento per indicare proprio questo - è la connessione di terra protettiva.

L'interrogante mostra il simbolo "terra" per la terra protettiva e questo contesto a nome di tutta l'UE !!! Ma chi può dire a quale "regione" si applicano i simboli dell'interrogante e non mi sorprenderebbe se i burocrati cambiassero idea sulle cose.

Se usi il simbolo PE, questo è quello che è e deve essere MA, tutto vale per gli altri simboli. Come ho sottinteso nel mio commento, per evitare che il rumore di massa interrompa il feedback e la regolazione di questo dispositivo (e la maggior parte degli altri regolatori di commutazione dovrebbero avere pin separati), vengono utilizzati simboli diversi per aiutare il lettore a comprendere aree importanti da considerare nella progettazione .


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In questo caso, è una questione di contesto. I simboli indicano motivi separati, ed è lì che finisce il loro significato. È molto improbabile che la terra di potere sia legata alla chasis e la terra digitale sia legata alla terra. Più probabilmente, entrambi i motivi tornerebbero al terminale negativo della batteria. Ogni volta che esiste una possibilità di confusione come questa, dovrebbe essere annotata nello schema e una nota che spiega cosa significa l'uso del simbolo.

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