En esta pregunta se encuentra el siguiente diagrama para un amplificador de voltaje destinado a pequeños dispositivos alimentados por batería
La especificación TPS61200 dice que GND es tierra de control / lógica y PGND es tierra de potencia, pero esto no se refleja en los símbolos elegidos en el diagrama. También estoy desconcertado por qué el enlace a la tierra se muestra en GND en lugar de en PGND.
Según esta clave , parece que varias partes del circuito anterior deben estar vinculadas a la tierra del chasis y no a (digamos) tierra digital / común / señal / control / lógica.
¿Por qué especificar la tierra del chasis? ¿Me equivoco al interpretar eso como la parte metálica de un gabinete que (generalmente) está conectado a tierra a través de la conexión eléctrica de la red por razones de seguridad.
He visto preguntas similares aquí † pero todavía estoy desconcertado por la elección de símbolos en el circuito de ejemplo.
¿Por qué se usan estos símbolos particulares en este diagrama de circuito?
† Preguntas relacionadas
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Respuestas:
El diseñador ha tratado de indicar en el esquema la forma en que se deben separar los motivos, y ha hecho un trabajo razonable con los símbolos estándar disponibles para él.
Debería haber una descripción detallada y pautas escritas en la hoja de datos, y los diseños de PCB recomendados allí, o en una Nota de aplicación separada (si busca este chip en el sitio web de TI, las Notas de aplicación relevantes deberían ser fáciles de encontrar)
Pero básicamente, el IC contiene un amplificador de alta ganancia con una entrada sensible y un interruptor de alta corriente, capaz de generar mucho ruido. Con una conexión a tierra incorrecta, las altas corrientes en los cables de tierra pueden generar señales no deseadas en la entrada del amplificador, lo que provoca inestabilidad o una regulación deficiente del voltaje.
La solución es, en la medida de lo posible, proporcionar dos motivos separados; uno silencioso para señales sensibles (indicado por "tierra física") y otro para altas corrientes (indicado por tierra del chasis, que no tiene que estar conectado al chasis real). Los dos DEBEN estar unidos, en uno, con cuidado punto elegido, a veces llamado "estrella de la tierra" (término de búsqueda útil para leer más)
Por lo tanto, R1 y R2 proporcionan la retroalimentación de voltaje al amplificador de error. No desea inyectar grandes errores a través de R2, por lo que se devuelve al terreno silencioso. El amplificador de error tomará su referencia del pin "GND" (nuevamente en el suelo silencioso)
Ahora...
El cambio de corriente a través de L impone una gran forma de onda de corriente alterna en Vin, y genera una gran corriente alterna en Vout respectivamente. Estas corrientes se comunican a tierra a través de C1 y C2 respectivamente.
De hecho, el lado de potencia de este circuito se puede leer como un bucle continuo
GND -> C1 -> L1 -> (switch inside chip between L and Vout) -> C2 -> GND.Este bucle es la parte más importante del circuito y debe mantenerse lo más pequeño posible. Lo mejor que puede hacer es colocar los cables GND de C1 y C2 uno al lado del otro: prácticamente toda la corriente de CA pasa de un pin C directamente al otro. Las otras conexiones (PGND, VAUX a través de C3) son menos importantes, pero ve a este punto también.
Y una traza (razonablemente gruesa) desde aquí hasta el suelo de bajo ruido llevará relativamente poca corriente, con relativamente poco ruido.
Aprender a leer esta ruta de alta corriente y mantenerla separada de la tierra de bajo ruido contribuirá en gran medida a que sus conmutadores no tengan problemas.
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IEC60417 es el supuesto estándar al que se deben adherir los símbolos en Europa (¿como mínimo?), Pero creo que no existe ninguna obligación legal, excepto para la tierra de protección (PE). Aquí hay una foto: -
Aviso # 5019: esto se debe usar cuando se especifica una tierra de protección y los he visto en varias cajas y partes de equipos para indicar exactamente eso: es la conexión a tierra de protección.
¡El interrogador muestra el símbolo de "tierra terrestre" para la tierra protectora y esto lo disputo en nombre de toda la UE! Pero, ¿quién puede decir a qué "región" se aplican los símbolos del interlocutor y no me sorprendería que los burócratas hayan cambiado de opinión sobre las cosas otra vez?
Si usa el símbolo PE, eso es lo que es y tiene que ser PERO, todo vale para los otros símbolos. Como lo implicaba en mi comentario, para evitar que el ruido de la conexión a tierra altere la retroalimentación y la regulación de este dispositivo (y la mayoría de los otros reguladores de conmutación en caso de que tengan pines separados), se utilizan diferentes símbolos para ayudar al lector a comprender áreas importantes que deben considerarse en el diseño .
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En este caso, es una cuestión de contexto. Los símbolos denotan motivos separados, y ahí es donde termina su significado. Es muy poco probable que la conexión a tierra de energía esté vinculada al chasis, y la conexión a tierra digital está vinculada a la tierra. Lo más probable es que ambos motivos vuelvan al terminal negativo de la batería. Cada vez que haya una posibilidad de confusión como esta, debe anotarse en el esquema y una nota que explique lo que significa el uso del símbolo.
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