Защита операционного усилителя от шума DC/DC преобразователя

[Glebiys]

Добрый день!

Есть схема с изолированным DC/DC преобразователем (TMR1222), выдающим +12В/-12В и операционным усилителем (LM258WYDT), который на выходе выдает ШИМ сигнал с частотой 1кГц.

Частота переключения DC/DC 100-650 кГц.

На фото показана разводка платы, DC/DC расположен на верхнем слое, а операционный усилитель на нижнем. Операционный усилитель на половину находится прямо под DC/DC.

Есть вопросы в плане того, может ли с такими частотами и расположением DC/DC преобразователь наводить помехи/шум на операционный усилитель? Верхний слой залит земляным полигоном, что вероятно должно выполнять экранирование.

Как бы сделали Вы? Стоит ли отодвинуть операционный усилитель немного ниже, чтобы он не пересекался с DC/DC?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[BARS_]

32 минуты назад, Glebiys сказал:

Как бы сделали Вы?

Для начала сделал бы нормальную схему питания, с фильтрацией. Плюс питальник можно повернуть на 180 градусов и всю трассировку сделать на одном слое.  Плюс рекомендованная схема выглядит вот так:

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем BARS_

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Glebiys]

27 минут назад, BARS_ сказал:

Для начала сделал бы нормальную схему питания, с фильтрацией. Плюс питальник можно повернуть на 180 градусов и всю трассировку сделать на одном слое.  Плюс рекомендованная схема выглядит вот так:

На входе есть конденсатор на 22uF (C16), взятый из этой схемы. Огромную ли роль играет индуктор? Или можно без него?

Развернуть преобразователь особо не выйдет, так как я вынес эту разводку для примера. Высота платы меньше длины этого преобразователя.

 

Мне хотелось бы понять, будут ли идти наводки на операционный усилитель при данных частотах работы. Может ли он пересекаться с DC/DC как здесь, или стоит его опустить ниже. 

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем Glebiys

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Glebiyss]

Модератор. Приношу извинения за цитирование, но мне пока не очень понятно, почему это плохо. Буду стараться не допускать этого здесь.

Все же какой вариант лучше?

1) Операционный усилитель пересекается или находится прямо под DC/DC

2) Операционный усилитель находится ниже DC/DC

Мои соображения связаны с незнанием того, как именно DC/DC может издавать шум, возможно под ним шума как раз таки и нет.

 

[BARS_]

1 час назад, Glebiys сказал:

Огромную ли роль играет индуктор?

Зависит от источника питания. Очень желательно его установить.

 

1 час назад, Glebiys сказал:

Развернуть преобразователь особо не выйдет, так как я вынес эту разводку для примера. Высота платы меньше длины этого преобразователя.

В каком смысле? Он останется на этом же месте, но будет повернут. ОУ, соответственно сместится ближе к левой стороне платы.

 

1 час назад, Glebiys сказал:

Может ли он пересекаться с DC/DC как здесь, или стоит его опустить ниже. 

А что мешает залить полигон под DC-DC и не получить экранировку?

 

25 минут назад, Glebiyss сказал:

Мои соображения связаны с незнанием того, как именно DC/DC может издавать шум, возможно под ним шума как раз таки и нет.

Заливка топа полигоном решает проблему шума. Внутри траки стоит мелкий трансик, никакого экрана нет. Т.е. фонить он будет. Другое дело, насколько чувствителен будет к этому ОУ. Вроде как не милливольты усиливаются. Ну и питание ОУ сделано неправильно. Во-первых, там должны быть конденсаторы большой и малой емкости, во-вторых, крайне желательно поставить что-то вроде BLM фильтров.

[Glebiyss]

1) Хорошо, буду решать вопрос с индуктором.

2) Прошу прощения, не так понял. Развернул. Действительно, стало лучше. Длина ШИМ дорожки увеличилась на 10-15мм, это критично? Частота 1кГц.

3) Сделал заливку нижнего и верхнего слоев земляными полигонами.

4) На входах стоят конденсаторы с емкостью 1uF каждый. Как подобрать дополнительную емкость? 

5) По ферритовым бусинам. Прочитал немного про них, единственное, что предостерегает это падение напряжения. Буду изучать требования к выходу ОУ. Возможно реализую данный вариант.

 

@BARS_, большое спасибо!

 

Изменено 1 ноября, 2019 пользователем Glebiyss

[BARS_]

54 минуты назад, Glebiyss сказал:

На входах стоят конденсаторы с емкостью 1uF каждый. Как подобрать дополнительную емкость? 

Прямо возле ног траки можно поставить микрофарад 10, а возле ног ОУ 1 и 0,1 мкФ.

 

55 минут назад, Glebiyss сказал:

что предостерегает это падение напряжения.

Падение у них мизерное, те же BLM18 спокойно 0,5А пропускают. Зависит от конкретной модели, конечно. Так что можно смело ставить, Трако то всего 83 мА дает.