Замучился с проектом "выходного дня". В последнее время не так много свободного времени, да и в июле в жару работать не так легко.

Это драйвер мощного светодиода для хирургического налобного светильника (1,5 - 2Вт). Должен обеспечивать стабильный световой поток, высокий КПД, низкое потребление в режиме ожидания (я добился в районе 100 мкА), низкая цена, маленький размер и возможность работать от аккумулятора напрямую - то есть напряжение на входе гуляет, а световому потоку на это все равно.

Думал, сделаю по-быстрому, отдам. Но несколько ошибок и не очень детальное понимание задачи привели к тому, что все задержалось прилично. Выяснилось, например, что пользователь может отрубить свет не нажатием кнопки, а откинув светильник и оборвав линию питания светодиода - в у меня не было возможности об этом узнать и микроконтроллер продолжал потреблять и сажать батарейку.

На 2 последних фото можно увидеть, сколько пришлось сделать модификаций в плате, чтобы добиться его нормальной работы.

На первой фотке общий сетап - сама плата, кнопка управления, светильник с рубильником, чтобы имитировать "откидывание" света, шунт с усилителем, чтобы измерять ток потребления и амперметр для измерения тока светодиода с функцией true RMS. True RMS, кстати, прям a trap for young players - дело в том что большинство мультиметром измеряет переменный ток (а на светодиоде высокочастотный ШИМ, который даже камера с ускоренной съёмкой не замечает) исходя из предположения, что этот сигнал является синусоидой. Разумеется в жизни далеко не всегда там чистый синус, а в моем случае почти никогда не синус. True RMS мультиметр по крайне мере пытается учесть природу сигнала. По этой причине можно видеть довольно большой разборос в показаниях между разными ампераметрами

Когда-то давно, ещё в прошлой жизни (всего несколько лет назад, но блин, сами все понимаете) я работал в Грузии и там меня как-то попросили сделать динамическую подсветку под барабан.
Туда вклеивалась LED подсветка, вместе с микрофоном, повер банком и ардуинкой. Немного магии цифровой обработки сигнала и вот что получилось.

Качество видео ужасное, снято издалека (можно в видео тут в телеге зазумить). Но другого видео у меня нет.

Ребята вдохновлялись вот этим https://youtu.be/ZSeTJu3vEIo

Вот такую плату делал прошлые пару недель.

Это отладочная плата, чтобы удобно было протестировать все решения для конкретного устройства.
Тут есть тест поинты, чтобы удобно было осциллографом сигналы измерять. Токовые шунты, чтобы за потреблением каждого узла следить. Удобно разложены все используемые в устройства модули и на плате всякие перемычки, которые используются для их конфигурации.

А еще я тут впервые использовал via in pad. Это когда переходное отверстие платы устанавливается прямо на контактной площадке (обычно BGA) микросхемы. Чтобы припой не утек по нему, эти отверстия заливаются смолой и потом дополнительной сверху и снизу металлизируются.

Раньше это было прям преимум фишкой, ведь это дополнительные этапы производства. Но теперь эта технология стала доступнее. Без нее многие современные (и, обычно, более продвинутые) микросхемы просто невозможно использовать - не удастся вывести контакты для их использования.

На втором и третьем скринах сравнение этапов производства обычной платы и платы с via in pads. Можно увидеть разницу, что последнюю делать существенно дольше

Прошло чуть больше 2 недель и платы у меня на руках.
Переходные отверстия выглядят прикольно - нет привычного отверстия внутри, потому что он заполнен смолой и покрыт медью. Тот самый via in pad

Надо было немного переделать legacy проект. Поменять 2-3 компонента.

И ну как бывает? Ну вот тут не очень хорошо сделано, сейчас быстро заодно переделаю. Ну блин, чтобы нормально тут сделать, надо ещё вон там подвинуть. А раз тут подвинул, ну тогда этот кусок тоже переделаю.

В итоге где-то к 2 часам ночи обнаруживаешь себя с затекшей рукой, красными глазами, у тебя все-все переделано и тебе ещё надо будет все это завтра утром перепроверять. Ну что ж...

Но зато теперь глаз не дёргается)
На скринах трассировка платы с двух сторон, до и после. На плате есть два импульсных преобразователя. На передней стороне (красной) преобразователь для заряда аккумулятора и еще один для питания мотора от 10.65В. Один из них вообще работает на частоте 1 МГц. На другой стороне (синей) драйвер этого мотора, который и управляет самой мощной на плате нагрузкой. Сам драйвер тоже работает в импульсном режиме.

В общем в чем проблема? Если очень коротко, высокочастотные и импульсные преобразователи очень не любят переходные отверстия и длинные дорожки. Даже если сигнал работает на низкой частоте но переключается с большой скоростью, это означает что он содержит в себе высокочастотные гармоники, которые будут себя вести точно так же.

А ещё, нужно обязательно обращать внимание, как на плате распространяется обратный ток цепи, чтобы он был как можно ближе, без лишних петель. Почему это важно и чем это чревато, это отдельный разговор.

Сделать все строго как надо не получится - места просто нет. Нужно просто выжать максимум.

В целом результатом доволен. Плата четырехслойная, а она прощает многие (но не все, конечно) косяки разводки, так что поэтому я не ожидаю увидеть большую разницу. Хотя у меня там получилось разместить дополнительные ёмкости, которые очень даже могут помочь двигателю во время старта. Посмотрим - сравню их как получу.