Layout: Signalleitungen SPI, I2C neben Hochstromleitung

[Martin D. (martin_d69)]

Hallo,

was sind sinnvolle Vorkehrungen beim Layouten um nur vertretbare 
Störungen auf den Signalleitungen zu bekommen.

Mein Layout beinhaltet 2x10A 250khz getaktete Drosseln welche Wegen 
Wirbelströmen kein Kupfer unter sich haben dürfen. Also kann ich die 
Signalleitungen nur dran vorbei führen. Ich befürchte das ich dabei in 
noch weitere Fallen tappen könnte!

Was muss ich für Abstände einhalten beim Layouten der Signalleitungen?
Wie viel Kupfer sollte man unter den Drosseln aussparen?
Die Drossel ist SMD Bauform mit ca. 22x22x10mm (LxBxH).

Gruß,
Martin

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Martin D. schrieb:
> Mein Layout beinhaltet 2x10A 250khz getaktete Drosseln welche Wegen
> Wirbelströmen kein Kupfer unter sich haben dürfen. Also kann ich die
> Signalleitungen nur dran vorbei führen. Ich befürchte das ich dabei in
> noch weitere Fallen tappen könnte!
Das Interessanteste dürfte hier die Masseführung sein. Zu jeder 
signalleitung gehört auch eine Masseleitung oder ein Massepfad, der 
möglichst direkt an oder unter der Signalleitung liegt.

> was sind sinnvolle Vorkehrungen beim Layouten um nur vertretbare
> Störungen auf den Signalleitungen zu bekommen.
Man überlegt sich, wo welcher Strom incl. dessen Rückstrom fließt. Und 
sieht zu, dass sich Leistungsströme nicht direkt mit Signalleitungen 
einen Kupferpfad teilen müssen...

[Martin D. (martin_d69)]

Vielen dank für die hilfreichen Tips!

Wie verbinde ich denn die Leistungsmasse mit der digitalen Masse?
Kann ich mir einen Punkt aussuchen und die dann durch ein ferrit oder 
gemeinsam mit digital Vdd durch eine stromkompensierte Drossel ankoppeln 
oder noch anders?

[Falk B. (falk)]

@ Martin D. (martin_d69) Benutzerseite

>Wie verbinde ich denn die Leistungsmasse mit der digitalen Masse?

Sternförmig.

>Kann ich mir einen Punkt aussuchen und die dann durch ein ferrit oder
>gemeinsam mit digital Vdd durch eine stromkompensierte Drossel ankoppeln

Wozu?

>oder noch anders?

Sternförmig reicht in den meisten Fällen.

[Martin D. (martin_d69)]

Falk Brunner schrieb:
>>Kann ich mir einen Punkt aussuchen und die dann durch ein ferrit oder
>>gemeinsam mit digital Vdd durch eine stromkompensierte Drossel ankoppeln
>
> Wozu?

Das hatte ich hier mal gelesen...

>>Wie verbinde ich denn die Leistungsmasse mit der digitalen Masse?

>Sternförmig.

Also nutze ich den Masse Eingang als Knotenpunkt.

Wie sieht es denn aus mit ICs oder signalleitungen die welche genau über 
Hochstrompfade platziert werden. Ist das ungünstig oder stört das nicht?

[X4U (Gast)]

Martin D. schrieb:
> was sind sinnvolle Vorkehrungen beim Layouten um nur vertretbare
> Störungen auf den Signalleitungen zu bekommen.

I2C hat als Standard keine Maßnahmen zur Störfestigkeit. Du kannst den 
Bus auch nicht differentiell auslegen (weil Clock und Data getrennt 
sind) und eine Fehlerkorrektur gibt es schon gar nicht. Für so eine 
Anwendung  ist der Bus nicht das Mittel der Wahl.


Wenn schon dann sind wichtige Maßnahmen du vor dem Layouten zu machen:

- Die Leitungen so niederohmig wie möglich
- Den Spannungshub so hoch wie möglich
  (z.B. 15V zu nehmen was den Störabstand verdreifacht)
- Die Taktrate so klein wie möglich.


Martin D. schrieb:
> Was muss ich für Abstände einhalten beim Layouten der Signalleitungen?

So weit weg wie möglich, EMV Richtlinien sind immer schön und gut, aber 
in der Praxis ...

[Falk B. (falk)]

@ Martin D. (martin_d69) Benutzerseite

>>Sternförmig.

>Also nutze ich den Masse Eingang als Knotenpunkt.

Naja, meistens nimmt man einen Puffer-Elko oder anderen Puffer-C als 
Sternpunkt.

>Wie sieht es denn aus mit ICs oder signalleitungen die welche genau über
>Hochstrompfade platziert werden. Ist das ungünstig oder stört das nicht?

Als bei DEN Strömen und Frequenzen würde ich dort gar nichts platzieren!
Wobei bisher nicht gesagt wurde, wie groß die Stromamplitude wirklich 
ist. Denn nicht alle Schaltnetzteiltopologien erzeugen einen großen 
Stromhub.