TPC8120 und ~5A über Leiterbahnen. Wie Layout setzen?

[Rene K. (xdraconix)]

Ich würde gerne 12V und 50W über das PCB routen. Geschalten wird das 
ganze durch einen TPC8120. Ich mache mir nun ein bisschen Sorgen ob die 
Leiterbahnen dies so aushalten, oder wie ich sie dimensionieren sollte. 
Aktuell sind die Leiterbahnen 1,27mm breit - sowohl GND als auch +12V 
zum TPC und weg vom TPC.

Wie berechnet man soetwas? Sollte man die +12V über beide Lagen routen 
und mit ausreichend Vias versehen? Bringt dies was?


Vielen Dank für eure Tipps.

[Ralf G. (ralg)]

1. https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite
2. Leiterbahnen viiieel kürzer machen
3. Über den Lastteil zum Schluss noch jeweils ein Polygon drüber.

[Eagle_Layouter (Gast)]

Besorg dir die 'Application Note' zum TPC8120. Dort findest du viele 
hilfreiche Tipps und Anregungen.

Ist schon etwas sportlich dein Projekt. ;)

[Rene K. (xdraconix)]

Ralf G. schrieb:
> 1. https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite
> 2. Leiterbahnen viiieel kürzer machen
> 3. Über den Lastteil zum Schluss noch jeweils ein Polygon drüber.

Danke für den Link zum Wiki. Ich habe die Leiterbahnbreite nun mal auf 
2mm genommen.

Die Layout an sich ist noch nicht fertig, aber so wie im obigen Bild 
sollte es dann nun ungefähr werden.

Tjaaaa... das mit dem Polygon drüber ist so eine Sache, ich arbeite mit 
Eagle. Wenn ich ein Polygon drüberlege und diesem den Signalnamen gebe. 
Dann läßt er beim Berechnen die Keepout um die Pads frei. Kann ich Eagle 
das beibringen das er dies unterläßt? Ist das Bauteilbedingt oder eine 
globale Einstellung?

(Zweites Bild)

Eagle_Layouter schrieb:
> Besorg dir die 'Application Note' zum TPC8120. Dort findest du viele
> hilfreiche Tipps und Anregungen.
>
> Ist schon etwas sportlich dein Projekt. ;)

Ich hab das Datenblatt zum TPC8120, auch die Toshiba Mosfet Line-Up. 
Aber außer einem kleinen "Breakout" Example aus dem DB habe ich leider 
nicht wirklich was in der Hand. Ich finder weder eine Application Note 
oder ein Design Guide für die TPC8 Reihe leider :-/

Naja, geht schon :-D Sind ja "bloß" 5A.


EDIT: Bilder vergessen :-)

[Ich Nicht (Gast)]

Ich glaube bei den Pads meinst du die sogenannten "Thermals".

Wenn die Thermals das Problem sind, kannst du die durch abschalten der 
Thermals im Polygon, entfernen.

[Rene K. (xdraconix)]

Ich Nicht schrieb:
> Ich glaube bei den Pads meinst du die sogenannten "Thermals".
>
> Wenn die Thermals das Problem sind, kannst du die durch abschalten der
> Thermals im Polygon, entfernen.

Richtig, danke für die Hilfe :-D Das war das Problem mit den Polygonen. 
Hab es nun mal großflächig gemacht. Eine GND Plane habe ich noch nicht, 
wird aber dann später folgen wenn ich fertig bin.

[Ralf G. (ralg)]

Kurze Wege!

Den Anschluss VDD würde ich in die Nähe legen, wo auch GND 'reinkommt'.
Den Ausgang JP3 auf die rechte Seite(*) von TPC8120.
Jetzt kannst du die restlichen Baugruppen von links beginnend mit 
paralleler Führung von VDD und GND mit Saft versorgen.
Die Ansteuerung über T1 könnte dann vielleicht in dem Winkel zwischen 
den Steckern Platz finden.

Edit:
Thermals
Falls du ohne Lötstopp selbst lötest: Wenn du die weglässt, fliesst das 
Lot großflächig von der Lötstelle weg. (Vielleicht nur 'n 
Schönheitsfehler.)

Edit2:
(*) Bild eingefügt

Wahrscheinlich müssen die Kupferflächen (zur Wärmeabfuhr) noch viel 
größer sein. (Siehe Datenblatt)

[Rene K. (xdraconix)]

Ralf G. schrieb:
> Den Anschluss VDD würde ich in die Nähe legen, wo auch GND 'reinkommt'.
> Den Ausgang JP3 auf die rechte Seite(*) von TPC8120.
> Jetzt kannst du die restlichen Baugruppen von links beginnend mit
> paralleler Führung von VDD und GND mit Saft versorgen.
> Die Ansteuerung über T1 könnte dann vielleicht in dem Winkel zwischen
> den Steckern Platz finden.

Leider bin ich daran gebunden die Primäre Seite an den anderen 
Platinenrand zu führen. :-/ Die Zeichnung, gerade das zweite Bild, wäre 
natürlich das Optimum. Eventuell kann ich aber auch von der Stromquelle 
(JP2) eine sparate Kabelführung zum TPC führen, sodas dies garnicht über 
das PCB großartig gehen muss. Muss ich mal sehen ob dies möglich ist.

Ralf G. schrieb:
> Thermals
> Falls du ohne Lötstopp selbst lötest: Wenn du die weglässt, fliesst das
> Lot großflächig von der Lötstelle weg. (Vielleicht nur 'n
> Schönheitsfehler.)

Nein nein, ich lasse die Platinen fertigen mit Lötstop. Alleine schon 
wegen der Platzierung der Bauteile.

Ralf G. schrieb:
> Wahrscheinlich müssen die Kupferflächen (zur Wärmeabfuhr) noch viel
> größer sein. (Siehe Datenblatt)

Das ist natürlich auch ein sehr guter Einwand. Ich habe jetzt 
Kupferflächen unter dem TPC hinzugefügt und diese mit Vias verbunden. 
Dies dürfte die Wärmeverteilung begünstigen. Aus dem Datenblatt werde 
ich nicht schlau - welche Wärmeentwicklung der TPC nun bei welcher 
Belastung entwickelt. :-/

Ich habe die Leiterbahnen nun bei 4mm Breite welche 6A bei 10K verteilen 
kann. Um dann noch auf Nummer sicher zu gehen werde ich sie mit 2oz 
Kupferauflage fertigen lassen - da bin ich dann bei 9A/10K und 17A/30K. 
Soviel werden da nie drüber laufen. Zur absoluten Sicherheit das da auch 
wirklich nichts schief gehen kann, werde ich noch eine LF5A Sicherung in 
das Konzept mit einplanen.

Ich danke dir Ralf vielmals für die vielen Hinweise und Anregungen, 
haben mich viel weiter gebracht!

[Ralf G. (ralg)]

Rene K. schrieb:
> Leider bin ich daran gebunden die Primäre Seite an den anderen
> Platinenrand zu führen.

Man könnte vielleicht auch die Platine hinterher um 180° drehen?

[Rene K. (xdraconix)]

Ralf G. schrieb:
> Rene K. schrieb:
>> Leider bin ich daran gebunden die Primäre Seite an den anderen
>> Platinenrand zu führen.
>
> Man könnte vielleicht auch die Platine hinterher um 180° drehen?

Ja ist mir bewusst :-D Das ändert aber nichts an dem Problem das Primär 
und Sekundär Seite gegenüber liegen.

[Ralf G. (ralg)]

Rene K. schrieb:
> Das ändert aber nichts an dem Problem
Aaah, hab' ich oben nicht so 'rausgelesen.

[Eagle_Layouter (Gast)]

> Ich finder weder eine Application Note
> oder ein Design Guide für die TPC8 Reihe leider :-/
Tante g00gle hilft dir. -> 'TPC8120 application note'

Erster Treffer im Ranking.
https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/product/mosfet/detail.TPC8120.html

Etwas runter scrollen. Da gibts mehrere Application Notes.