Een blik achter de schermen van een echte PCB review
Dit is een voorbeeld review die we gedaan hebben voor een intern project: een Multi Battery Charger PCB. Hieronder zie je het type feedback dat je van ons kunt verwachten: concreet, onderbouwd, en gericht op verbeteringen die ertoe doen.
Tip: signalen zonder net label zijn in de layout niet makkelijk te herkennen. Waar nodig kun je netlabels toevoegen in je schema om het layout werk makkelijker te maken.
Q6+R19 zijn niet echt nodig, dit bespaart maar ~6uA volgens datasheet. Ik zou het weglaten (SW ongebruikt laten).
D2 zit verkeerd om. Dit is een zener diode (die laat vanaf een bepaalde spanning stroom door in 'omgekeerde richting'). De BZX84C4V7 lijkt me een geschikte variant (specifieker part nummer voor de 4.7V variant).
DNP weerstand van +3.3V naar U2 pin 6 plaatsen. Mocht het nodig zijn kunnen we daar met het prototype een 0-ohm solderen (in plaats van regulator circuit Q5/D2/R18).
FB pin niet juist. Vergelijk even met datasheet 9.2
C18-C20 inderdaad in 0603 verkrijgbaar zijn kan C21 wat mij betreft weg (zo niet C18-C20 footprints updaten en in layout de kleinste footprint het dichtst bij U3 plaatsen).
SRN, SRP lijnen en component RSR1. Ik zou in het schema net even meer ruimte pakken (zet hem alvast in een subsheet) en de componenten wat overzichtelijker proberen te plaatsen zoals in de datasheet.
CE pin als het kan aan de overige microcontroller GPIO's hangen i.p.v. aan vref. Dan hebben we nog de optie om in software charger(s) aan/uit te zetten. Als er niet genoeg pinnen zijn kun je ze ook per 2 packs delen.
Charger: er zit een condensator aan CE. Volgens mij hoort die bij VREF:
A_DIAG1 zit nu met 10K aan ground. Dit wordt een voltage divider samen met de 2M serieweerstand in de pack, dus weglaten! Voor EMC zou je wel een kleine condensator (bijv 22-50pF) kunnen toevoegen.
Beter idee: ESD beveiliging op de batterij connector is een goed idee, omdat de gebruiker die kan aanraken en/of er statische zaps kunnen ontstaan bij het in/uit pluggen. Suggestie: component ESDA6V1-5SC6 (in kicad library). Dit component heeft als bijvangst ook ongeveer 50pF aan condensator, dus deze kan zowel als EMC filter als ESD beveiliging werken.
Tsense als A_DIAG1 naar 1 van de pinnen van de ESD chip verbinden (kies afhankelijk van wat fijn is in layout).
BAT+ en BAT- voorzien van een 0603 condensator footprint (10nF of evt DNP) naar GND.
Dit moeten we nog uitkiezen, houd voldoende ruimte in je layout. Denk dat er ook nog een zekering of input filter bij komt.
Het kan handig zijn om wat testpunten toe te voegen. In het schema kun je een 'testpoint' symbool toevoegen op signalen die je tijdens verificatie metingen zou willen nameten. Kijk maar even waar het in de layout nog past, hoeft niet op elk signaal. De simpelste footprint die ik vaak gebruik is TestPoint:TestPoint_Pad_D1.0mm.
6x3A * 8.4V / (24V * 90% efficiency) ?
J1. Je kunt deze footprint pakken: Jitter_Footprints:Fuse_2410_6125Metric. Component kan eentje uit de Bel Fuse 0679H0250 serie worden (waarde iets boven maximum stroom kiezen).
GND verbonden moet worden (zeer uitzonderlijk):
CSN. Deze als enige aan de board ground verbindenCSPL/GND/EP): allemaal samen aan BAT- verbindenC92) tussen REG en BAT-
Deze chip heeft dus effectief zijn eigen lokale 'ground' die alleen via de sense weerstand aan de rest van het board verbonden is. Ik zou dit normaal nooit aanraden maar dit is nu eenmaal hoe deze chip ontworpen is blijkbaar.
BAT- track korter maken.
BAT- mag wel wat breder. Hier loopt dezelfde stroom als door BAT+!
D31) zit al mooi dichtbij de connector, wel zou ik de tracks wat verder weg routen van andere signalen zodat de ESD pulse niet 'overspringt' of stoort.
Tip: de pinnen op de ESD-beveiligingschip zijn uitwisselbaar, als het handig uitkomt voor je layout kun je ook andere pinnen gebruiken (hoeft niet perse pin 4/6 te zijn).
Ik zou bijvoorbeeld zoiets doen (als voorbeeld):
Een voorbeeldje zoals ik dit stukje zou doen:
REGN condensator, ideaal zou je deze in de layout voorrang geven op het blokje weerstanden (die kunnen ook wel een stukje naar links).
Dingen om even na te lopen na alle overige wijzigingen:
Dit is meer een tip, huidige layout is goed genoeg. Ik verwacht dat de laadstroom hierdoor een paar % lager uitvalt dan je zou verwachten maar dat komt niet zo precies.
Misschien wel leerzaam want dit komt vaak voor: het meten van stromen d.m.v. een serieweerstandje. Als je dit nauwkeurig wilt doen kun je het beste 'kelvin style' (four-terminal sensing) doen. Dit is iets dat je niet makkelijk in het schema kunt aangeven dus iets om altijd even extra op te letten bij de layout.
Als voorbeeld: de oplader chip meet de laadstroom door de spanningsval over RSR1 te meten. De stroom loopt in de richting van de blauwe pijlen, en ziet dus behalve RSR1 ook een beetje weerstand van het koper. Het meest nauwkeurig is om een apart paar tracks (in groen aangegeven) te routen direct vanaf de weerstand naar de chip, zonder deze bijv. te delen met het voltage feedback netwerk:
We kijken met ervaren ogen naar je PCB en helpen je problemen vinden voordat ze duur worden.
Bekijk onze Design Review service