Uso de símbolos de terra nos diagramas de circuitos


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Em esta questão é o seguinte diagrama do dispositivo de reforço de tensão prevista pequenos dispositivos alimentados por bateria

diagrama de circuito

A especificação do TPS61200 diz que GND é terra de controle / lógica e PGND é terra de energia, mas isso não se reflete nos símbolos escolhidos no diagrama. Também estou intrigado por que o link para a Terra é mostrado no GND, e não no PGND.

A partir desta tecla , parece que várias partes do circuito acima devem ser ligadas ao terra do chassi e não (digamos) terra digital / comum / sinal / controle / lógica.

tabela de símbolos

Por que especificar o terra do chassi? Estou errado ao interpretar isso como a parte metálica de um gabinete (geralmente) ligada à terra através da conexão elétrica da rede elétrica para fins de segurança.

Analisei perguntas semelhantes aqui †, mas ainda estou intrigado com a escolha dos símbolos no circuito de exemplo.

Por que esses símbolos específicos são usados ​​neste diagrama de circuitos?

† Perguntas relacionadas


O aterramento do chassi não precisa estar conectado ao aterramento do edifício.
Anindo Ghosh

@AnindoGhosh: OK, mas por que o R2 está vinculado à construção do aterramento e não ao chassi?
RedGrittyBrick

Esse símbolo não é o aterramento do edifício, é o terra de referência do circuito. Isso também não precisa ser conectado ao aterramento do edifício, é apenas contra o que qualquer tensão no circuito é referenciada. Por que eles optam por se conectar a ele que não examinei, examinarei o esquema mais tarde - é por isso que não estou escrevendo uma resposta agora.
Anindo Ghosh

A parte inferior do R2 deve conectar-se diretamente ao pino GND no TPS61200 para evitar que o ruído terra de alimentação perturbe o feedback e a regulamentação deste dispositivo (e a maioria dos outros reguladores de comutação devem ter pinos separados). Então, essa pergunta é apenas sobre a interpretação dos símbolos?
Andy aka

Respostas:


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O projetista tentou indicar no esquema a maneira como os terrenos deveriam ser separados e fez um trabalho razoável com os símbolos padrão à sua disposição.

Deve haver uma descrição detalhada e diretrizes escritas na folha de dados e layouts de PCB recomendados, lá ou em uma Nota de aplicação separada (se você procurar esse chip no site da TI, as Notas sobre a App relevantes devem ser fáceis de encontrar)

Mas, basicamente, o IC contém um amplificador de alto ganho com uma entrada sensível e um comutador de alta corrente, capaz de gerar muito ruído. Com o aterramento incorreto, altas correntes nos fios terra podem gerar sinais indesejados na entrada do amplificador, causando instabilidade ou falta de regulação da tensão.

A solução é - na medida do possível - fornecer dois motivos separados; um silencioso para sinais sensíveis (denotado por "terra") e outro para altas correntes (denotado pelo aterramento do chassi, que não precisa ser conectado ao chassi real!) Os dois DEVEM ser amarrados - ao mesmo tempo, cuidadosamente ponto escolhido, às vezes chamado de "terra estelar" (termo de pesquisa útil para outras leituras!)

Assim, R1 e R2 fornecem o feedback de tensão ao amplificador de erro. Você não deseja injetar grandes erros via R2, para que ele retorne ao local silencioso. O amplificador de erro terá sua referência no pino "GND" (novamente no local silencioso)

Agora...

A mudança de corrente através de L impõe uma forma de onda enorme de corrente CA em Vin e gera uma corrente CA enorme em Vout, respectivamente. Essas correntes são comunicadas ao terra via C1 e C2, respectivamente.

De fato, o lado de potência deste circuito pode ser lido como um loop contínuo GND -> C1 -> L1 -> (switch inside chip between L and Vout) -> C2 -> GND.

Esse loop é a parte mais importante do circuito e deve ser mantido o menor possível. A melhor coisa a fazer é colocar os fios GND de C1 e C2 um ao lado do outro - praticamente toda a corrente CA vai de um pino C diretamente para o outro. As outras conexões (PGND, VAUX via C3) são menos importantes, mas também vamos a esse ponto.

E um traço (razoavelmente espesso) daqui até o solo de baixo ruído carregará relativamente pouca corrente, com relativamente pouco ruído.

Aprender a ler esse caminho de alta corrente e mantê-lo separado do solo com baixo ruído ajudará bastante a deixar os comutadores sem problemas.


Agradável. Mas "terra estelar" pode estar dentro do CI, então os dois motivos não são mostrados conectados neste esquema?
Bootstrk #

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A IEC60417 é o suposto padrão ao qual os símbolos da Europa (no mínimo?) Devem aderir, mas acho que não há nenhuma obrigação legal, exceto a terra de proteção (PE). Aqui está uma foto: -

insira a descrição da imagem aqui

Aviso # 5019 - isso deve ser usado quando um aterramento de proteção é especificado e eu os vi em várias caixas e pedaços de equipamento para significar exatamente isso - é a conexão de aterramento de proteção.

O questionador mostra o símbolo "terra" para a terra protetora, e eu discuto em nome de toda a UE !!! Mas quem deve dizer a que "região" os símbolos dos interrogadores se aplicam e não me surpreenderia se os burocratas mudassem de idéia sobre as coisas novamente.

Se você usar o símbolo PE, é isso que deve ser e, MAS, tudo vale para os outros símbolos. Como impliquei no meu comentário, para evitar que o ruído terra-potência atrapalhe o feedback e a regulamentação deste dispositivo (e a maioria dos outros reguladores de comutação, caso tenham pinos separados), símbolos diferentes são usados ​​para ajudar o leitor a entender as áreas importantes a serem consideradas no projeto .


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Nesse caso, é uma questão de contexto. Os símbolos estão indicando motivos separados, e é aí que o seu significado termina. É muito improvável que o aterramento esteja ligado ao chassi e o digital esteja ligado ao terra. Provavelmente, os dois motivos retornariam ao terminal negativo da bateria. Sempre que houver uma possibilidade de confusão como essa, ela deve ser anotada no esquema e uma nota explicando o que significa o uso do símbolo.

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