PCB ÜZERİNDE BOBİN FİLTRE KULLANIMI?

[picmanya]

çizimini yaptığım bir pcb de
8 adet analog giriş
8 adet digital giriş
8 adetde digital çıkış var.
digital giriş ve çıkışlar optokuplör üzerinden veriliyor
analog girişler ise voltaj takipçi opamplar üzerinden low pass filtre ile işlemciye giriliyor.
kart üzerinde H köprü dc motor sürücü ve A / B kanal enkoder okuma girişide var.
sistem komple dc 24V. kaynakdan besleniyor.

işlemci digital ve analog beslemeleri ile voltaj takipçi opamp ve enkoder beslemeleri aynı LM2575-5 volt regüle üzerinden veriliyor.hepsi dc 5 volt ile çalışıyor.bunlara 4 ayrı ünite diyelim.

buraya kadar yazdıklarımda anlaşılmayan bir nokta yoksa şunu sormak istiyorum;

ben bu pcb de istiyorumki işlemcinin digital beslemeside, analog beslemeside, voltaj takipçi opamp beslemeleride, enkoder beslemeside aynı LM2575-5 volt regüle üzerinden yapılsın ama, ayrı ayrı hem +5V. için hemde toprak için yalıtılmış olarak yapılsın.

bunu nasıl yapabilirim?

şöyle olabilirmi?

LM2575-5 regüle çıkışından beslenecek her bir 4 ayrı ünite için, 4 tane birbirinden ayrı, bobinli ve kondansatörlü hem +5 V. için hemde toprak için pi filtre devresi kurulsun ve bu ünitelerin beslemesi bu pi filtreler üzerinden yapılsın.
bu şekilde çözüm olurmu?

açık şema devresi aşağıdaki gibi;

[z]

5V ve Gnd leri ayırmak istiyorsan sinyalleri de galvanik olarak ayırman gerekli.

Aynı beslemeyi dağıtacaksan +5v hattında PI tipi filitre kullanabilirsin fakat Gnd hattına asla ve asla ne bir endüktans nede bir direnc koyabilirsin. Verdiğin şema uygulamada tam bir başbelası olur.

[Mucit23]

Arkadaşlar basit birşey için konu açmak istemedim. Benzer bir konu benimkide ufak bir soru soracağım. LM2575-5 step down regülatörüne bobin olarak 330uH lik bir bobin bağlanması gerekiyor. Bu enteğreyi sık kullananlar için bu bobin değerini elde etmek için ellerinde kullandıkları sabit bir değer varmı. Yani demek istediğim 330uH lik bir yük bobini elde etmek için kaç mmlik telden nasıl bir nüveye kaç sipir sararsam yaklaşık olarak bu değerlerde bir bobin elde edebilirim.

[picmanya]

Mucit23 dükkanın önünü kapatmazsan sevinirim.
bobini LM2575-5 için kullanacaksan o bobinin 0,5 A. / 1,5A. / 3A. liği satılan birşey artık. her yerde bulabiliyorum.

bunalmış hocam,

bu türden bir işin, hem +5V. beslemesi hemde toprağı tam galvonik izolasyonlu dc dc konverterlerlede yapılabiliyor.
bu yöntemide biliyorum.
ama bu şekilde yaptığımda dc dc konverter çıkışlarında 0V. leri yine birleştirmek gerekiyor yoksa sistem çalışmıyor.

bu sorunu nasıl çözebiliriz?sizce ne yapsam daha iyi netice alırım?
amacım toprağıda + besleme ile beraberce birlikde yalıtmak.
olayın bu kısmı bu tür tartışma kunularında hep yarım kalmış.en sonunda bu nokta muallakda bırakılmış.
yukarıda resmini verdiğim devre microchip uygulama notlarında pik mikro işlemcinin digital ve analog beslemesini ayırmak için tavsiye edilmiş.belki kondansatör ve bobin değeri farklı olabilir ama şema genel olarak aynen bu.

[z]

Genellikle tüm I/O sinyallerin referans noktası Gnd olduğuna göre A devresinden B devresine sinyal taşıyacaksan A ve B devrelerinin Gnd lerini birbirine bağlamak zorundasın. (İstisnalara değinmeyeceğim)

Eğer A ve B devrelerinin beslemeleri birbirinden galvanik olarak izole edilmiş ise ve A ve B devreleri arasında sinyal aktarımı yapılacaksa bu durumda GND ler birbirine bağlanmamalıdır. Aksi takdirde yapılan galvanik izolasyonun anlamı kalmaz.

Beslemeleri birbirinden ayrılmıs devrelerin sinyalleri karşı tarafa örneğin optocoupler aracılığıyla taşınır. Optonun çıkış tarafında en azından 2 uç vardır. Bu uçları artık karşıdaki devrenin Gnd yada bir başka potansiyeldeki pini ile irtibatlandırabilirsin.

Fazladan opto çıkışına, seviye uygunlaştırıcı eklemen yada kendi içinde seviye uygunlaştırıcısı olan opto tipi IC ler kullanabilirsin.

verdiğim devre microchip uygulama notlarında pik mikro işlemcinin digital ve analog beslemesini ayırmak için tavsiye edilmiş.belki kondansatör ve bobin değeri farklı olabilir ama şema genel olarak aynen bu.

Bu uygulama notu nerede?

Eğer beslemeler  verdiğin devre gibi tek noktadan besleniyorsa tüm kartların kendi aralarındaki sinyal aktarımları galvanik izolasyonlu olmak zorundadır. Aksi halde sinyalleriniz beslemedeki akım değişikliklerinden dolayı modülasyonuna uğrar (gürültü biner). Bunu engellemenin tek yolu da Gnd hattına bağlanmış endüktansın kaldırılmasıdır (kısa devre edilmesidir).

[picmanya]

resmini verdiğim devre çalışmazmı?çalışırsa nerde sorun yapabilir?
4 üniteyide ayrı ayrı bu şekilde beslesem ne sorun yaşarım?

devremdeki digital giriş ve çıkışlara opto kuplör kullanıyorum burda hemfikiriz.
ama optonun giriş ve çıkışındaki topraklarıda bu tip bir bobinli yöntemle ayırmazsam onlarda ortak olmuş oluyor.

sistem tek bir kaynakdan besleniyor.bizim tek bir toprağımız var.
hatta bu toprağa H köprü sürücünün diğer bir değişle motorun toprağı birde işletmenin gerçek toprağıda da bağlı.
asıl sorunlarda burdan kaynaklanıyor zaten.

belki işlemci digital beslemesinde abartmış olabilirim.
ama analog devre beslemelerinde ve enkoderde bu tür bir yöntemle toprağı ayırmak fayda sağlar diye düşünüyorum.

[picmanya]

dosyayı yeni buldum.
Microchip AN823

[z]

Bobinler, kısa bir telin üzerine geçirilen ferit boncuktan ibaret ise anlarım zaten bu yapı, laser ışıklı iletişim yapan network kartlarında laser modülü ile digital devre arasında kullanılıyor.

Fakat Gnd hattında büyük değerli endüktanslarla yapılacak filitre kesinlikle Gnd noktaları arasında büyük gürültü oluşturur.

Bir kaç yüz Mhz deki olayları izleyebilmek amacıyla 10 nanosaniyelerde tarama yapan çok hızlı scopum olmadığı için bu filitrenin uygulamadaki etkisini gözlemleme şansına sahip degilim.

Açıkcası bu denli önlemler almaya çalışmana neden olan uygulamayı merak ettim.

[picmanya]

hocam aslında olay şöylede izah edilebilir.
tek bir güç kaynağımız var ve bunun +24V./0V. çıkışı var.
Ve bizim devremizdeki dc motorda bu besleme üzerinden çalışıyor.
ve bu çıkışdan 0V. olanı işletmenin gerçek toprağı ile kısadevre durumda.
Bu durumda artık 0V. diye bir şey bu sistem için yok.yalnızca gerçek toprak var.
Bu bildiğimiz yerin altına topraklama levhası gömülüp kullanılan toprak iletkeni oluyor.
Ve bu toprak hattına biz 220V. ve 400V. luk çalışan cihazların topraklamalarınıda bağlıyoruz.
hatta bazı yerde sıfırlama denen şeyi yapıp bu toprak hattını şebekenin nötr iletkeni ile birleştirenlerde var.
daha eskiden bu daha çok yapılıyordu.

durum bu şekilde iken biz alıp bu 0V mi? toprakmı? bazen nötr mü? ne olduğu belli olmayan yada hepsi birden olan demek daha doğru olur.
hattı işlemcimizin digital ve analog besleme pinlerinden birine enkoder ve opamp besleme pinlerimizden birine giriyoruz.
bu normal bir olaymı?
normal deyin bende tamam deyip konuyu fazlada uzatmıyayım.

bana bu durum hep garip gelmiştir.bir devreden kafam ağrıdıktan sonra olayı incelediğim kadarıyla sorunun burdan kaynaklı emc sorunu olduğunu düşünüyorum.net olarakda budur da diyemiyorum.

+24V./toprak hattından elde edilen +5V. besleme için sorun yok zaten o habire filtrelenip duruyor.
birkere sağlam bir filtreyi LM2575-5 regülesi üzerinden ve bu regüle girişindeki seri diyot üzerinden görüyor.
ondan sonra pcb üzerinde gittiği yol - direnci ve yolun sonundaki kapasite bile bir filtreleme olmuş oluyor.
istersek bu +5V. hatta ekstra seri bobinde girebiliyoruz.LM2575-5 çıkışındada bu bobin mevcut zaten.

ben kafayı toprak filtresine taktım.+5V. den  parazit emc sorunu almadığımı biliyorum.

yukarıdaki resmini verdiğim şemayı microchip adc beslemesi ve enkoder beslemesi için vermiş.
ben bunu analog opto beslemesi ve işlemci digital beslemesi içinde kullansam ne olur?
bu tür bir filtre devresi ile toprak filtre edilmiş sayılmazmı?
bu üniteler doğru çalışsın ve emc den beslemeden kaynaklı parazitlerden etkilenmesin yeterli.
ben bunu öğrenme peşindeyim.

bobin değerlerini +5V. hattı için bir kaçtanede kullansak 330uH. gibi bir değerde kullanmak pek farketmiyor.
Bobin akımı daha çok öemli oluyor.Toprak için 330uH. belki yüksek kalabiliyor olabilir bunda ısrar etmem hatalı olur.
ama seri bir devrede +5V. hatta bir kaçtane 330mH. bobin girilebiliyorsa toprak hattınada bu bobinlerden girilebiliyor olmalı.
şöyleki bir alıcı beslemesi üzerindeki
iki tane 330uH. bobini birbirine seri olarak +5V. hattına girmekle
iki tane bobinin birisini +5V. hatta diğerini ise 0V. hatta seri girmek arasında en azından artan bobin direnci ve gerilim düşümü bakımından bir fark olmasa gerek.
burda yanlışmıyım?
filtreleme konusunda farklar elbetde olacaktır.
buna rağmen toprak hattına seri bobin değeri düşürülmesi gerekiyorsa yinede düşürülebilir.

konunun özü toprak hattına seri pi filtre bobini kullansak iyi olurmu?

[fatihkuzucu]

Sorun yaratan bir projede 2575 den önceki kısımda line filter baglayarak sorunu çözmüştüm. Bu malzemede 2 tane bobin var. Biri toprakda digeri pozitif ucta.  Varsa sorununuz o uygulama için bu tip bir çözüm uygundur. En yukarıdaki gibi direk olarak 2575 e beslemeyi uygulamadan önce, bazı başka malzemelerde kullanılmalıdır. X2...

Line filter devrenin girişindedir. Devre içerisinde en yukarıdaki sekildeki filtreler abartılı olur.

[picmanya]

Bobinler, kısa bir telin üzerine geçirilen ferit boncuktan ibaret ise anlarım

bobin dik elektrolitik kondansatörler gibi altdan bacakları çıkan LM2575-5 veya LM2576-5 için piyasada satılıp kullanılan
bildiğimiz bobinlerden olacak.
Bobinin henri değeri ve akımı tutuyorsa tipinin ve nasıl yapıldığının önemi oluyor mu?
Benim kullanmayı planladığım bobinlerin Çapı 6 mm., akımı 0,5 A., değeri 22uH. (yirmi iki mikro henri)
bazen üstü kaplamalı geliyor. bazende kaplamasız. teli söküldüğünde, çokda kısa çıkmıyor.uzunca bir bobin teli var.

bobin resmi şu şekilde.

http://i1104.hizliresim.com/2011/4/30/9981.bmp

http://i1104.hizliresim.com/2011/4/30/10214.bmp

aslında dc devrede bobin bildiğim kadarı ile direnç gibi çalışmalı bu bobinlerin direncide yok denecek kadar az desek yeri var
pi filtrede direnç de kullanılabiliyor ama bobin tavsiye edilmekde.ben bu türden bobinlerle yapacağım pi filtre ile toprağıda filtrelemeyi planlıyorum.
ve bu ayrı ayrı olarak filtrelediğim toprağı yalnızca pic mikro işlemci normal VSS besleme pinlerinde,AVSS besleme pinlerinde,
enkoder 0V. beslemesinde birde analog ölçümleri yaptığım opampların 0V. beslemesinde kullanmayı planlıyorum.
amacım entegre, işlemci, opamp tarzı elemanların beslenmesinde bu devreyi kullanmak.

özet devre resmim şu şekilde.

http://i1104.hizliresim.com/2011/4/30/10686.bmp

araştırdım başka bir etkili çözüm bulamadım.

işim olurmu? olmazmı? böyle yapan varmı?
ben yaptım faydasını gördüm ama bobin troid (halka - daire - simit) tipli idi değeride şuydu diyen varsa yine doğru yoldayım demektir.

toprağı nasıl filtreleyebilirim? öneri ve eleştirilerinizi bekliyorum.