Progetto driver gimbal motor

[boiler]

Mi sono cimentato per la prima volta in vita mia in una layout a 4 layers!

Ecco, adesso non potrai piú tornare indietro, sei dipendente dalla droga dei 4 layers. La buona notizia è che non ci sono effetti collaterali e non c'è motivo di fare una cura disintossicante.

Ho aggiunto 5 vias sotto l'integrato che vanno a GND come da datasheet (qualcuno puo' confermarmi la correttezza?)

Sì è corretto. Bisogna fare attenzione che lo stagno necessario a saldare l'exposed pad non vada a finire tutto nelle vias. Probabilmente si occupa JLCPCB di ottimizzare la paste mask (spero)!
Sono tented sul retro? (= coperte con la sodlermask)

Domanda: la sezione di alimentazione con i condensatori marcati Cdec(oupling), li ho messi vicinissimi ai pin, collegandoli con regioni solide di rame e ho messo svariati vias nel mezzo ai loro rispettivi piani di alimentazione. E' la pratica corretta?

Perfetto. Quei poligoni rappresentano un'alimentazione locale a bassa impedenza su tutto lo spettro di frequenze che servono all'IC.

Boiler in modalità ultra-pignolo: il miglior effetto si ottiene usando vias a coppie (una per Vcc e una per GND) posizionate ai lati del condensatore di bypass. Solo per informazione, non serve che tu cambi nulla, considerala un'informazione per quando farai il tuo primo design per una Virtex-7 (anche se a quel punto parleremo di condensatori X2Y )

Il design è ottimo, ci sono un paio di cose veramente secondarie (che dico, terziarie) che si potrebbero migliorare ma il risultato probabilmente non sarebbe nemmeno misurabile.

Una cosa che forse considererei è piazzare Rsense a 45° (è sempre un passo importante nel design di PCB capire che non sei fisso su una griglia ortogonale, puoi usare anche 45°, o 16° o 271.25° ). Se lo metti obliquo, ci sta tra la pista W e il poligono GND. Così facendo migliori due fattori: puoi metterne un pad direttamente sul poligono GND, assicurando un collegamento a bassissima impedenza (cosa rilevante quando parliamo di 0.22 ohm) e accorci la traccia che porta al resistore stesso (medesimo discorso).

Complimenti comunque per la progressione

Boiler

[dadduni]

Una cosa che forse considererei è piazzare Rsense a 45°

Interessante questa cosa, non so perche' ma ero convinto fosse una pratica sconsigliata, non so da dove nasca questa mia convinzione, forse da anni di millefori in cui le cose le ho sempre e solo messe ortogonali.

Dici di farci passare la pista W in mezzo ai due pad del resistore di sense? O di alzare la pista W e mettere il resistore sotto W?

Domandina ingenua.... Visto che non ci sono modelli del driver, l'unico modo per vedere se questo design funziona e' ordinarlo e fare misure: giusto?

[gill90]

Direi che va bene, unica cosa che rimane critica secondo me è la gestione del percorso su RSENSE (e i relativi pin): considera che su di essa e sui pin BRUV e BRW ci passa tutta la corrente che scorre su U, V e W, per cui bisogna metterci delle piste più spesse e avvicinare il più possibile RSENSE all'IC. Non mi piace poi quel via sul bottom in mezzo (dovrebbe essere pin 20): il punto di contatto è troppo debole, quel pin assorbe molta corrente.
Per il resto direi ottimo, metti pure il design finale con il piano di GND sul top così è più completo!

Dici di farci passare la pista W in mezzo ai due pad del resistore di sense? O di alzare la pista W e mettere il resistore sotto W?

A lato: le piste che switchano dovrebbero stare il più lontano possibile da quelle di feedback per evitare accoppiamenti indesiderati. Ovviamente entro limiti ragionevoli, il più delle volte è sufficiente evitare che passino sotto i componenti critici.

Domandina ingenua.... Visto che non ci sono modelli del driver, l'unico modo per vedere se questo design funziona e' ordinarlo e fare misure: giusto?

Se non hai il modello SPICE, purtroppo si.

[boiler]

Dici di farci passare la pista W in mezzo ai due pad del resistore di sense? O di alzare la pista W e mettere il resistore sotto W?

Così: (© Ultra-High-Quality-Drawings™ by Boiler Inc.)

W ovviamente la sposti un po' piú in alto / a sinistra.

Domandina ingenua.... Visto che non ci sono modelli del driver, l'unico modo per vedere se questo design funziona e' ordinarlo e fare misure: giusto?

Temo di sì, anche perché modellizare il motore temo che non sia facilissimo.

Boiler

[dadduni]

Ho messo la resistenza Rsense a 45gradi (anche solo per sperimentare ed imparare). E ho ingrandito i via di sense, e allargato la pista sul lato inferiore. In realta' come vedete Rsense non e' connessa al connettore e non verra' usata come feedback vero, ma ho lasciato solo il pad scoperto per debug casomai volessi connetterci un oscilloscopio e vedere cosa succede, non penso verra' davvero usata come segnale altrimenti avrei previsto opamp ed amplificazione adeguata sulla schdeda.

Ho generato i piani di rame e aggiunto le serigrafie.
Forse forse forse vi beccate le ultime foto prima di mandarlo in stampa!

Vi beccate pure il 3d! I connettori passo 2.54 non verranno saldati da loro ma li faro' a mano e verosimilmente saranno maschi e saldati da sotto.

[gill90]

Bene!
Solo alcune piccole note conclusive:

- considera la possibilità di metterci più vias (almeno due) sulle tracce BRUV e BRW, così riduci un po' la resistenza di percorso.

- il test point 1V8 taglia inutilmente il piano di massa: spostalo e unisci il gnd.

- probabilmente è più una fissa che altro, ma se devi "pinzare" il gnd connetti i via il più possibile lungo il perimetro della shape: per cose così piccole non è un problema, ma se lasci troppe estremità libere rischi che la parte di piano libero si comporti come un'antenna.

Pensi che ti potrà servire un pin di riferimento a gnd per l'header a sx?

[boiler]

casomai volessi connetterci un oscilloscopio

E il coccodrillo della sonda dove lo attacchi?
Ho preso l'abitudine di mettere a bordo delle schede (per lo meno quelle di prototipo) un fazzoletto di GND, sia sopra che sotto, non coperto dalla soldermask e con un paio di via generosamente dimensionate.
Ottimo per:
- collegare a GND la sonda dell'oscilloscopio
- metterci il puntale del multimetro quando con l'altro vado a zonzo per testpoints
- saldarci un cavetto se mi serve GND altrove

Per esempio così:

- il test point 1V8 taglia inutilmente il piano di massa: spostalo e unisci il gnd.

Siamo passati a 4 layers, il piano di massa è sul primo plane e dovrebbe essere sacro, santo e intonso.

Boiler

[gill90]

Siamo passati a 4 layers, il piano di massa è sul primo plane e dovrebbe essere sacro, santo e intonso.

Sono d'accordo, solo non riesco a trovare vantaggi nel metterlo in quel punto lì. Oltretutto rende quel pezzo di GND a destra inutile se non nocivo.
Ma stiamo parlando di piccolezze, per questa applicazione il layout così com'è va più che bene.

[boiler]

Sono d'accordo, solo non riesco a trovare vantaggi nel metterlo in quel punto lì.

Concordo.

Boiler

[Jackd]

... E il coccodrillo della sonda dove lo attacchi?
Ho preso l'abitudine di mettere a bordo delle schede (per lo meno quelle di prototipo) un fazzoletto di GND ...

mi sà che rubo l'idea, di solito mi attacco sulla filettatura della vite che fissa i regolatori di tensione, ma così mi piace meglio