Hallo. Ich bin gerade dabei das Layout für eine Platine zu erstellen. Die Platine hat in der Mitte ein Cu-t Out. Um diesen Ausschnitt herum liegen einige Bauteile dir mit einer Spannung versorgt werden wollen. Mir stellt sich dabei nun die Frage welcher der bessere Weg ist: Einen geschlossenen Kreis um den Ausschnitt herum oder den Kreis auf einer Seite offen lassen? Im Anhang sind dazu zwei Skizzen die das ganze etwas verdeutlichen sollen. Unten links ist die Spannungsversorgung, die vier roten Pads rund um den Ausschnitt sollen die zu versorgenden Bauteile darstellen und in blau sind die Leiterbahnen dargestellt. Welche Variante ist zu bevorzugen? Vielen Dank!
Angehängte Dateien:
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Variante1.png
5,3 KB -
Variante2.png
5,1 KB
Eine Leitetrschleife ist natürlich immer ungern gesehen. Variante 2!
Ok, zwei User zwei Meinungen ;-) Wobei der Einwand der Leiterschleife einleuchtend klingt...
>Wobei der Einwand der Leiterschleife einleuchtend klingt...
Und wo ist das einleuchtend? Es geht doch um Spannungsversorgung. Und
solche Ringstrukturen werden auch im Stadtnetz gemacht.
Danke schonmal! Welchen Vorteil hat denn die Ausführung als Ring?
>Welchen Vorteil hat denn die Ausführung als Ring?
zB kleinerer SPannungsfall bei gleicher Leiterbahnbreite.
Die wichtigste Frage ist, wo die Rückströme fließen. Wo sind die GND-Pins angeschlossen?
Eine Leiterschleife ist eine Spule mit einer Windung. Jedes magnetische Feld induziert in diese Spule Ströme, die zu einem Spannunganfall entlang der Leitung führen. Umgekehrt führt jeder Strom in der Leiterschleife zu einem abngesendeten elektromagnetischen Feld. Aus EMV-Gründen ist eine Leiterschleife also schlecht. Bei offener Schleife entstehen auch Spannungsabfälle, due zu einer Leichten Potentialdifferenz zuwischen beiden Enden führen, aber zu keinem Kreisstrom. Wenn diese Versorgungsleitungen nun Bauteile versorgen, die ihrerseits untereinander Signale austaischen, solte man diese Signalleitung nicht über die Lücke führen +-------------VCC IC1 | |I/O | | ---+ | schlecht | | | |I/O +-------------VCC IC2 sondern den Kreis lang +-------------VCC IC1 | +-----------------I/O | | ---+ | | | | +-----------------I/O +-------------VCC IC2
GND- Pins sind diret über Vias mit einer GND- Plane verbunden.
>Eine Leiterschleife ist eine Spule mit einer Windung.
Wieso ist das denn eine Leiterschleife im klassischen Sinn?
Der Strom fliesst doch nicht in diesem Kreis.
Matthias Lipinsky schrieb: > Der Strom fliesst doch nicht in diesem Kreis. Warum sollte er das nicht? Es geht nicht um die Versorgungsströme!
Hallo, MaWin schrieb: > Eine Leiterschleife ist eine Spule mit einer Windung. Eine Leiterschleife ist eine kurzgeschlossene Spule mit einer Windung. Es grüßt Euer Selbsternannter Weltverbesserer
>Warum sollte er das nicht? Es geht nicht um die Versorgungsströme!
Doch. Um die geht es.
Das ist mal wieder typisch Theoretiker. Natürlich gehört der Kreis geschlossen. Es sei denn, die Platine liegt später auf einem Induktions-Kochfeld o.ä. Dieses ganze theoretische Wissen behindert wirklich kleine, feine Entwicklungen. Vorsicht steht meilenweit vor jedem Nutzen. Kein Wunder, daß uns die Gelbe Gefahr überrollt, die lachen uns alle nur schallend aus!
12345 schrieb: > Dieses ganze theoretische Wissen behindert wirklich kleine, feine > Entwicklungen. Vorsicht steht meilenweit vor jedem Nutzen. Kein Wunder, > daß uns die Gelbe Gefahr überrollt, die lachen uns alle nur schallend > aus! Genau. Der Chinese würde den Kreis offen lassen um Kupfer zu sparen!
12345 schrieb: > Das ist mal wieder typisch Theoretiker. Wieviel Schaltungen hast Du denn schon durch die EMV-Prüfungen gebracht?
6789 schrieb: >> Das ist mal wieder typisch Theoretiker. > > Wieviel Schaltungen hast Du denn schon durch die EMV-Prüfungen gebracht? Also sollte aus EMV- Sicht der Kreis offen sein?!? Scheint ja nicht ganz eindeutig zu sein wie man in so einem Fall vorgeht...zumindest wenn ich nach den Meinungen und der Diskussion hier gehe. So richtig überzeugt bin ich allerdings noch von keiner der beiden Varianten. Die Erläuterung von MaWin fand ich bisher ganz verständlich und nachvollziehbar, aber es scheint ja auch einige verfechter der geschlossenen Variante zu geben...
Ja, und man sollte auch geschlossene Flächen vermeiden, denn das sind, topologisch gesehen, geschlossene Leiterschleifen mit dem Innendurchmesser Null. Kindsköpfe.
@ M. D. (wpmd) >Also sollte aus EMV- Sicht der Kreis offen sein?!? Ja. >Scheint ja nicht ganz eindeutig zu sein wie man in so einem Fall >vorgeht... Das ist EMV ;-) >So richtig überzeugt bin ich allerdings noch von keiner der beiden >Varianten. Die Erläuterung von MaWin fand ich bisher ganz verständlich >und nachvollziehbar, aber es scheint ja auch einige verfechter der >geschlossenen Variante zu geben... Was soll denn die Leiterbahn in erster Linie für Strom führen? Gleichstrom. Nämlich den die Schaltung benötigt. HF-Ströme sollten möglichst nur lokal am IC aus den gut platzierten Entkoppelkondensatoren gespeist werden. Klar, ein bisschen HF muss auch die Zuleitung liefern, aber eher wenig. http://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator D.h. der geschlossene Ring bringt hier keinen nennenswerten Vorteil. Denn Ob der Strom nun nur über ein Hälfte des Rings oder beide Seiten zum Verbrauchter auf der rechten Seite fließt, ist bei ausreichendem Querschnitt/breite egal. Anders herum kann, wenn der Ring geschlossen ist, über ein externes, veränderliches Magnetfeld ein Spannung induziert werden, welche in dem niederohmigen Ring recht große Ströme hervorruft. Diese Ströme führen zu Spannungsabfällen längs der VCC Leitung. Das ist eher negativ. Aber auch hier muss man die Relationen wahren. Welche magnetischen Feldstärken sind real zu erwarten? Welche Spannungen und damit Ströme treten dadurch auf? Das kann auch alles im Rauschen untergegen. Drittens kann der Ring als (magnetische) Sendeantenne wirken. Aber auch hier gilt es, die Größenordnung abzuschätzen. Ach ja, deine Massefläche ist auch eine Kurzschlusswindung, in die auch ein Magnetfeld reinspucken kann. Allerdings ist sie sehr niederohmig. Um da hohe Ströme fließen zu lassen und dementsprechend Spannungsabfall zu erzeugen, braucht es schon recht viel Energie.
Jede Massefläche wäre EMV-technisch ebenso "kritisch" wie diese Ringleitung. Nämlich so kritisch, daß sie bei geschlossenem Ring das EMV-Verhalten sogar verbessert, weil eventuell auftretende Energie in Wärme umgewandelt wird. Aber immer munter weiter mit der Theorie. Wenn es nach dieser geht, ist die Leiterschleife nur noch am glühen...
12345 schrieb: > Jede Massefläche wäre EMV-technisch ebenso "kritisch" wie diese > Ringleitung. Nämlich so kritisch, daß sie bei geschlossenem Ring das > EMV-Verhalten sogar verbessert, weil eventuell auftretende Energie in > Wärme umgewandelt wird. > Aber immer munter weiter mit der Theorie. Wenn es nach dieser geht, ist > die Leiterschleife nur noch am glühen... Du hast noch nie mit einem deiner Designs im EMV-Labor gestanden, oder? Eine Massefläche als Ringleitung zu betrachten, ist Unsinn, weil, wie schon festgestellt wurde, der Innenradius 0 ist. Es gibt dementsprechend keine aufgespannte Fläche im Inneren der Ringleitung, ergo können auch keine Störungen auftreten. Eingekoppelte Störsignale werden niederimpedant kurzgeschlossen. Bei einem Ringleiter werden Störungen über den gesamten Ring kurzgeschlossen. Das führt zu Spannungsabfällen über der Leitung. Diese Spannungsabfälle sind bei Masseflächen in aller Regel zu vernachlässigen. . Masseflächen verbessern aber in erster Linie das Abstrahlungsverhalten im Nahbereich, da das Feld um die Massefläche rotieren muss. Ergo ist der Potentialunterschied pro Längeneinheit geringer. Das lässt sich auch durch Messung mit Nahfeldsonden nachweisen. Ein EMV-Experte hat das mal in einem treffenden Satz zusammengefasst: Die ideale Leiterplatte ist unendlich groß und besteht nur aus Massefläche.
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