步進電機驅(qū)動方案 BoosterPack升壓DRV8711-第四部分

時間：2022-04-01 11:30:01

關(guān)鍵字：電機驅(qū)動 PWM

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[導(dǎo)讀]在我之前的文章中，我們拼湊了一個系統(tǒng)，找到了我們的組件，征服了強大的原理圖并進行了審查、審查和審查。上次，我討論了一些常見的布局錯誤、最佳實踐以及我們?nèi)绾未_保印刷電路板 (PCB) 的最佳性能。由于這篇文章的受歡迎程度，我決定就該主題貢獻一些額外的花絮。

在我之前的文章中，我們拼湊了一個系統(tǒng)，找到了我們的組件，征服了強大的原理圖并進行了審查、審查和審查。上次，我討論了一些常見的布局錯誤、最佳實踐以及我們?nèi)绾未_保印刷電路板 (PCB) 的最佳性能。由于這篇文章的受歡迎程度，我決定就該主題貢獻一些額外的花絮。

知道其中許多技巧都是工程經(jīng)驗法則，有關(guān) PCB 布局設(shè)計的更多詳細信息，你可以在網(wǎng)絡(luò)上查看大量可用資源。

以下是德州儀器關(guān)于正確布局實踐和設(shè)計的一些應(yīng)用說明：

· 電路板布局技術(shù)

· 降低 EMI 的 PCB 設(shè)計指南

· 通過 PCB 布局技術(shù)減少振鈴

· 電源控制器的 PCB 布局指南

我們今天要討論的三個主題是……

1. PCB 元件放置

2. 熱性能

3. 接地…接地…接地…

1. PCB 元件放置

布局設(shè)計中最關(guān)鍵的時刻之一將在你開始布線之前發(fā)生。了解組件的放置位置將確保系統(tǒng)緊湊且性能最佳。原理圖實際上是開始確定應(yīng)在何處分組和放置組件的最佳位置之一。不要隨意放置組件，而是嘗試按照你設(shè)想的布局方式組織你的原理圖。這將為你移動到設(shè)計的布局部分提供一個起點。許多組件，例如電機驅(qū)動器，將 IC 引腳的一側(cè)用于功率級（電機、FET、電流檢測等），另一側(cè)用于控制（GPIO、PWM、去耦等）。IC 的簡單旋轉(zhuǎn)有時可以使布局更簡單。

別！

避免使用難以分離各個子系統(tǒng)的組件集群。盡量確保任何閱讀你的原理圖的人都可以快速挑選出主要功能和關(guān)鍵組件。

*圖片僅供參考

做！

嘗試清楚地標記組或頁面，以顯示整體設(shè)計的各個子系統(tǒng)。這將幫助人們快速理解你的原理圖，并有可能在未來很多年幫助某人調(diào)試你的系統(tǒng)。

別！

避免在布局中丟失“流”。我所說的“流程”是指確保你的設(shè)計從子系統(tǒng)平滑過渡到子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)應(yīng)保持緊湊的形式，然后通過適當?shù)男盘栆苿拥较乱粋€。

在 PCB 周圍跳躍的信號會占用空間并且難以調(diào)試。

做！

通過保持適當?shù)?/span>“流程”，你將減小整體電路板尺寸、簡化調(diào)試并總體擁有一個性能更好的系統(tǒng)。

一個常見的技巧是讓頂層上的走線沿一個方向移動，而底層上的走線沿垂直方向移動。在下圖中，你可以看到頂層的跡線傾向于在垂直方向上移動，而底層上的跡線會在水平方向上移動（不可見）。這避免了走線被“阻塞”的情況，并有助于確保更連接的“GND”平面。

2. 熱性能

在布局完成之前經(jīng)常被遺忘的一個關(guān)鍵設(shè)計因素是設(shè)計的散熱效果。所有組件都會產(chǎn)生熱量。多少是多種因素的問題。確定罪魁禍首將有助于確定你是需要主動冷卻（風扇、水等）還是應(yīng)該使用被動冷卻（散熱器等）。通常，主要的熱發(fā)生器也是處理電流最多的組件（功率 MOSFET、檢測電阻器、連接器、功率電感器等）。

別！

在這里，主要的熱源（功率 MOSFET Q1-Q4、檢測電阻器 R1-R2、電機預(yù)驅(qū)動器 U1 和連接器 J5-J6）連接到最小的銅面積，從而最大限度地減少熱耗散。

它們將限制系統(tǒng)可以驅(qū)動的電流量并降低整體性能。

做！

現(xiàn)在，主要的熱量發(fā)生器（功率 MOSFET Q1-Q4、檢測電阻器 R1-R2、電機預(yù)驅(qū)動器 U1 和連接器 J5-J6）通過縫合的大型銅平面大量連接。

底層專用于提供額外的銅面積以改善散熱。

3. 接地…接地…接地…

PCB“GND”可能是設(shè)計中最關(guān)鍵的因素。接地問題很難調(diào)試，因此從一開始就確保正確的設(shè)計可以節(jié)省無數(shù)小時的頭痛。我通常建議大多數(shù)設(shè)計盡可能使用“GND”平面?！癎ND”平面將改善散熱，并降低“GND”電阻/電感。盡管可以單獨布線每個“GND”走線，但通常會忽略返回路徑或“GND”環(huán)路。一個簡單的“GND”位置將消除我們看到的許多常見問題。這在 4 層設(shè)計中更容易完成，但在 2 層設(shè)計中仍然可以通過仔細布線信號跡線來實現(xiàn)。適當?shù)慕拥厥且环N藝術(shù)形式，如果你真的想深入了解，我將再次將你指向網(wǎng)絡(luò)。