Drogheda/03-Architecture-Hardware/2026-08-22_Drogheda_EinarBoard-v5_EMC-Audit_v1.0.md

64 lines
4.1 KiB
Markdown
Raw Permalink Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

# EinarBoard v5.5 — Auditoría EMC y fundamentos de layout (2026-08-22)
Contra el `.kicad_pcb` enviado a fabricar (15 pzas). Objetivo: decidir qué se corrige **antes de
la segunda corrida** y qué pasa al diseño v6 (ZED-F9P + 4G on-board). Stackup: F.Cu señal+pour
GND · In1 plano GND · In2 plano 3V3 · B.Cu señal+pour GND — topología correcta de 4 capas. ✔
## 🔴 Crítico — corregir ANTES de la segunda corrida
**1. `/SW_BAT` (nodo de conmutación del LTC4040) es una sola pista de 0.3 mm × ~15 mm.**
U6 pines SW → L6 (inductor 2.2 µH/8 A) va todo en 0.3 mm por F.Cu. En modo respaldo (boost desde
batería) ese nodo lleva la corriente completa del inductor: con 5 V/2.5 A de carga desde 3.7 V son
**~4 A promedio** — una pista de 0.3 mm/1 oz se calienta decenas de °C y tira tensión. El
datasheet del LTC4040 pide SW ancho y corto. *En la corrida actual:* funcionará en respaldo ligero;
vigilar en banco el caso "apagón + ráfaga TX del 4G". *Corrección:* polígono o pista ≥2 mm.
**2. `/BAT_PLUS` — los últimos ~20 mm hacia U6/C35 quedan en 0.3–0.5 mm.**
El tramo largo P4→(columna x≈193) va bien (1.0 mm en B.Cu + paralelo In2), pero la aproximación
final a los pads BAT es una cadena de 0.3 mm. Misma corriente que SW_BAT (2.4 A carga / ~4 A
descarga). *Corrección:* ensanchar a ≥1.5 mm + vías múltiples en el último tramo.
## 🟠 Importante — corregir en la segunda corrida si se puede, obligatorio en v6
**3. Lazo de retroalimentación del buck del ventilador (U2):** el divisor R20/R21 está a ~25 mm
del pin FB y la pista `/FB_FAN` recorre **60.7 mm**, con un punto a ~0 mm del cobre de `/SW_FAN`
(no es corto — DRC limpio — pero es acoplamiento directo del nodo ruidoso al nodo de alta
impedancia). Riesgo: jitter/rizado en 5V_FAN y EMI radiada. *Corrección:* R20/R21 pegados al pin 4,
FB corto y lejos de SW. (U7 y U12 están decentes: FB 8–9 mm, separación ≥2 mm.)
**4. Lazos calientes de entrada de los bucks:** Cin más cercano a 5–8.5 mm del pin VIN
(U2→C11 6.3 mm · U7→C40 5.1 mm · U12→C101 8.5 mm). Regla: <3 mm. *Corrección:* un 1 µF+10 µF
pegados a VIN-GND de cada MP1584.
**5. ESD del puerto DFU lejos del conector:** D14/D15/D16 (PESD) están a ~41 mm de J11, junto al
MCU. Clampean, pero el tramo conector→clamp radia durante la descarga. *v6:* moverlos a <10 mm
de J11. **J9 (USB del módem) no tiene ESD** — es arnés interno, aceptable, pero añadirlo en v6.
## 🟡 Menor — anotar para v6
- **Cristales lejos de sus chips:** Y3 HSE a 11.9 mm de U16, Y4 LSE a 15.2 mm, Y1 a 12.3 mm de
U11. El plano GND de In1 blinda lo que cruza por capas inferiores (verificado: los cruces de
/KCOIL, /I2C, /MAIN5V van bajo el plano), así que funciona — pero en v6 pegarlos a <5 mm y en
paquetes 3225 en vez de HC-49.
- **Par ETH RX desbalanceado:** RXP 16.1 mm vs RXN 23.6 mm (Δ7.5 mm). 100BASE-TX lo tolera de
sobra funcionalmente; en v6 rutear como par acoplado y igualar.
- Celdas de 20 mm sin vía de costura: 8 (mayoría bajo el zócalo del Ardusimple). Densidad global
buena: 165 vías GND, mediana vecino-más-cercano 4.6 mm. ✔
- Stub único: cola de 5.6 mm de /3V3 en In2 — es el propio plano de 3V3, inofensivo.
## ✔ Verificado y sano
Desacoplos: 12 caps ≤4 mm de su pin; los "lejanos" (C78/C30/C10) son bulk de entrada junto a los
conectores — colocación correcta. Pares USB FS: J9 Δ1.5 mm, J11 ok — Full-Speed lo permite.
Protección 24 V: D10 (SMBJ33A) a 9.9 mm de P1 y Q10 a 11.7 mm — bien. Anchos de potencia
restantes: /SW_5V 1.0 mm continuo, /24V_IN 1.0 mm, /FAN_RET 1.0 mm ✔ (los mínimos de 0.25 en
VEH5V/MAIN5V/3V3 son taps de sensado, no portadores). Zona keepout bajo el magjack presente ✔.
Costura GND y planos: correctos.
## Para el arranque de v6 (ZED-F9P + 4G on-board)
Heredar de esta lista: SW/BAT anchos desde el día uno, Cin en el pin, FB corto, cristales 3225
pegados, ESD en cada conector externo, pares diferenciales acoplados (el F9P añade USB y el 4G
añade USB/UART de alta velocidad + **RF**: la antena LTE exige keepout de cobre, 50 Ω controlada
y tierra sólida — eso define el stackup antes de colocar nada).