PCB-Layout mit ILD 4035 Designcheck

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Hallo Forum,

und im Voraus schon Mal vielen Dank an alle die sich die Mühe machen mir 
bei meinem Problem weiterzuhelfen. Vorausschicken möchte ich, dass ich 
Student bin - nicht Elektrotechnik :) - und an meiner Abschlussarbeit 
schreibe. Ein Thema mit viel mechanischer Konstruktion, aber auch 
LED-Beleuchtungstechnik.

Es ist das erste Mal dass ich mich an einen PCB-Entwurf wage, deshalb 
bitte nicht auf mich losgehen:) für konstruktive Kritik bin ich sehr 
dankbar.

Es handelt sich hierbei um eine Endstufe für High-Power-LEDs mit einer 
Stromstärke von 350 mA. Verwendet wird dazu der Treiber ILD 4035 von 
Infineon. Ich habe diesen Treiber gewählt, da er am wenigstens externe 
Bauteile benötigt.

Zur Schaltung. Verwendet werden Spulen mit 68uH (Würth Ele. 744774168), 
Kondensatoren zur Spannungsstabilisierung, Schottky-Dioden im Lastkreis 
und zwei parallele Widerstände zur Stromsensierung. Angesteuert wird das 
ganze über ein externes Steuergerät. Die Schaltung benötigt kein 
Push-Pull mehr.

Vom Platz her bin ich sehr beschränkt und habe beim aktuellen Aufbau 
noch ca. 2mm Freiraum an jeder Seite. Den DRU meines 
Leiterplattenherstellers hat die Datei bestanden. Geachtet wurde auf die 
Leiterbahnbreite in sofern, dass der Lastkreis mit möglichst breiten 
Bahnen versehen wurde.

Der Top-Layer stellt GND dar, der Bottom-Layer VCC.

[FPGASchubser (Gast)]

Sehr schön!

hast Du auch eine Frage?
Was soll es denn werden wenn es feritg ist?


Gruß

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Fragen:
Was könnte/sollte man verbessern?
Kann das fertig aufgebaute Layout funktionieren?
Passen Schaltung aus dem Datenblatt und Layout zusammen?

Was es mal werden soll:
Wie schon im Text beschrieben: Strombegrenzung für LEDs!

[... (Gast)]

Mr. Abschlussarbeit schrieb:
> und im Voraus schon Mal vielen Dank an alle die sich die Mühe machen mir
> bei meinem Problem weiterzuhelfen.

Ok, welches Problem?
Außer du meinst die fehlenden Verbindungspunkte im Stromlaufplan und die 
fehlende EN-Ansteuerung unten rechts.

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Prinzipiell wollte ich nur wissen ob man das alles so machen kann - 
Knickwinkel der Leiterbahnen, Leiterbahnbreite, Anordnung der Bauteile, 
etc. Wie beschrieben: ist mein erster Versuch :)

Das mit den Verbindungspunkten klingt logisch, ist dann deutlich besser 
zu lesen.
Unten rechts liegt die Ansteuerung auf VCC, soll also immer an sein.

Vielen Dank!

[... (Gast)]

Vielleicht mal nur einen Ausschnitt des Layouts zeigen. Ohne 
Bottom-Layer, dafür mit Bauteilebeschriftung und etwas größer (damit 
meine ich nicht die Dateigröße)

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

... weiß nicht ob das mit den Namen soviel Sinn macht ... bekomme die 
irgendwie nicht sinnvoll unter. Mir fehlt dafür irgendwie der Platz:)

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Und hier nochmal ohne Bottom ...

[... (Gast)]

Bei Schaltreglern sollte man auf Thermal-Pads verzichten. Kupferflächen 
unter den Spulen vermeiden. Kupferflächen die keine oder nur einseitige 
Verbindung haben wirken eher als Antennen, siehe PIN2 des ICs.
Leiterbahnen 90° oder im 45° Winkel verlegen. Auf Acid-Fallen achten: 
linkes IC, PIN3 = Winkel falsch und bei der Anbindung eine Acid-Falle. 
Warum nicht einfach senkrecht auf die Leiterbahn?

[... (Gast)]

Die Sache mit den Kupferflächen: Ein Leiterplattenhersteller muss Kupfer 
aufbringen, nicht wegätzen.

[someone (Gast)]

An dem Layout kann noch einiges verbessert werden. Aber keine Angst, das 
wird recht schnell deutlich besser. :)
Nur Mut, Schaltregler-Layout ist nicht einfach, aber durchaus machbar. 
Ein paar Durchgänge wird es wahrscheinlich noch brauchen, aber dann hast 
du etwas, das gut ist.
Als kleiner Hinweis sei diese Application Note genannt: 
http://www.ti.com/lit/an/snva054c/snva054c.pdf

Da stehen interessante Hinweise drin. Figure 2 ist besonders hilfreich, 
da du in deinem Layout Figure 2a, 2b und 2c einfach mal nachzeichnen 
solltest. Wenn du das gemacht hast, fällt dir auf, dass die Strompfade 
sehr groß sind. Die müssen kleiner werden! Es schadet übrigens nicht, 
diese in einem der Bilder deines nächsten Layouts, das du hochladen 
wirst, kurz einzuzeichnen. Dann sieht man sofort, ob es da irgendwelche 
Probleme gibt.

Einige Hinweise: Es kann nicht schaden, einen Kondensator als 
Ausgangsfilter anzubringen. Das verbessert die Qualität der 
Ausgangsspannung. Ist für LED-Anwendungen "nicht wichtig," aber auch 
LEDs leiden, wenn die Spannungsversorgung zu schlecht ist. Falls du 
nicht auf jeden Cent achten musst, ist es sehr zu empfehlen, dem Ausgang 
noch einen Filterkondensator zu spendieren. Auf deiner Platine empfehle 
ich zudem ein paar etwas größere Pufferkondensatoren.

Deine gnd-Anbindung ist nicht besonders gut. Die sollte sich verbessern.

Dir ist ein geringer Platzverbrauch sehr wichtig, aber die 
Messwiderstände legst du als Parallelschaltung von zwei geradezu 
gigantischen Widerständen (1206?) aus. Warum? Das ergibt keinen Sinn. 
Für relativ wenig Geld gibt es genaue Widerstände der Bauform 0603 in 
vielen Werten mit Verlustleistungen bis zu 1/4 W. Plane sowas ein und 
kaufe es dann. Die Induktivität ist schließlich auch ein Spezialbauteil, 
das du erst extra beschaffen musst.

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Vielen Dank für die vielen nützlichen Infos. Werde mich mal an die 
Umsetzung machen und mich dann nochmals melden.

[Mr. Abschlussarbeit (Gast)]

Achja und warum die großen Widerstände?! Hab' so meine Bedenken weil ich 
die Bauteile alle selber löten muss :) Werde sie aber kleiner machen. 
Die ICs werden auch nicht gerade angenehm sein.