Buenos días.
Soy aficionado y novato en el mundo de la electrónica, provengo de la familia de la electricidad de potencia.
Estoy diseñando una PCB sobre la que quiero ensamblar un placa de desarrollo
OLIMEX ESP32-POE-ISO, a través de la que quiero realizar un conjunto de entradas, salidas, así como configuraciones con jumpers. Deseo trabajar con varias tensiones, alimentación a 230 Vac, tensión de las entradas 24 Vdc aislada de la placa Olimex por optoacopladores, y 5Vdc-3.3Vdc, para alimentación de la placa olimex y salidas.
Adjunto esquemas y diseño de placa.
Como buen novato pues me surgen infinidad de dudas, las detallo a continuación:
1ª Calculo del optoacoplador: el optoacoplador que he elegido es un PC817, según el datasheet, son necesarios 20mA para activarlo, pero leyendo por foros veo que la gente los hace trabajar en una horquilla de entre 5 y 20mA, mi idea es hacerlo trabajar a 10mA algo intermedio y he realizado el siguiente calculo para la resistencia que tengo que instalar en linea, teniendo en cuenta que utilizo una tensión de24 Vdc para las entradas. (24-1.2)/0.01=2280, por lo tanto una resistencia de 2,2 Kohm de una potencia de 0.01*0.01*2200=0.22, 1/4 de W. ¿Están bien realizados los cálculos?¿Con 10 mA será suficiente para actuar el optoacoplador?
2ª Espesor de pistas y separación. He realizado cálculos utilizando calculadoras online y me salen unos anchos de pista muy pequeños. ¿Qué me aconsejáis?. Utilizo EasyEDA para el diseño de la PCB, y por defecto utiliza unos anchos de pista de 0,254 mm. muy por encima de los cálculos obtenidos. Me parecen muy finas pero bueno en realidad transmiten señales digitales a través de optoacopladores, alguna señal pwm igualmente a través de optoacopladores, y algún bus de comunicación I2C. Las de GND, GND2, +24Vdc, +5Vdc, +3,3Vdc y 230Vac si que las he incrementa de anchura
3ª Aislamiento de tensiones y separación en placa. Utilizo principalmente 3 tensiones 230Vac, +24Vac, +5Vac, las he intentado separar todo lo posible. Alimento a 230Vac a un modulo que convierte a 24dc,
de donde cojo tensión para las entradas y para un conversor DC-DC a 5Vdc. Los GND de la tensión de 24Vdc y 5Vdc los he separado. ¿Os parece correcto este planteamiento?
4ª Plano de masa. Esto si que se me escapa por completo. La PCB que estoy diseñando es de 2 capas, y el tipo de señales es digitales, alguna señal PWM, y bus de comunicación I2C.
¿Es aconsejable realizar un plano de masa?, ¿En una capa o en dos?, ¿Qué cubra el total de la placa, o tengo que tener cuidado con las tensiones sobretodo 230Vac?, ¿Lo conecto ha los GND de las fuentes?
Hay que recordar que utilizo dos GND diferentes, que tampoco se si es muy correcto.
Agradecería cualquier orientación, consejo, etc...
Un saludo y gracias de antemano.