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Blog de PCB - Diseño de pcb: resolver problemas, reducir costos y mejorar el rendimiento

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Diseño de pcb: resolver problemas, reducir costos y mejorar el rendimiento

2022-02-14
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Author:pcb

Hay muchos problemas a tener en cuenta en el diseño de placas de circuito impreso, y las herramientas, incluido el PCB designspark, pueden manejar eficazmente la mayoría de estos problemas. Al adoptar ciertas directrices prácticas, los ingenieros pueden reducir efectivamente los costos y mejorar la fiabilidad de las placas mientras cumplen con las especificaciones del sistema, desviando el sistema a un costo más bajo y evitando más problemas. El diseño de la placa de circuito impreso se refiere al diseño del circuito a través del esquema de diseño y la producción de la placa de circuito impreso al menor costo posible. En el pasado, esto solía hacerse con la ayuda de herramientas profesionales caras, pero ahora la creciente popularidad de herramientas de software de alto rendimiento como los PCB Design Spark y los modelos de diseño ha acelerado considerablemente el diseño de los diseñadores de placas de circuito. Aunque los ingenieros saben que el diseño perfecto es la manera de evitar problemas, sigue siendo una pérdida de tiempo y dinero, al tiempo que resuelve los síntomas y no la causa raíz. Por ejemplo, si se detectan problemas durante la fase de prueba de compatibilidad electromagnética (emc), se producirán grandes inversiones de costos e incluso se necesitarán ajustes y retrabajo del diseño original, lo que llevará meses.

Placa de circuito impreso

El diseño es uno de los primeros problemas que enfrentan los diseñadores. Este problema depende de las partes del dibujo y es necesario establecer algunos dispositivos juntos por consideraciones lógicas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los componentes sensibles a la temperatura, como los sensores, deben colocarse por separado de los componentes de calefacción, incluido el convertidor de potencia. Para diseños con múltiples configuraciones de potencia, los convertidores de potencia de 12 y 15 voltios se pueden colocar en diferentes posiciones de la placa, ya que el calor y el ruido eléctrico que generan afectan la fiabilidad y el rendimiento de otros componentes, así como de la placa. Los componentes mencionados también tendrán un impacto en el rendimiento electromagnético del diseño del circuito, que no solo es muy importante para el rendimiento y el consumo de energía de la placa de circuito, sino que también tiene un gran impacto en la economía de la placa de circuito, por lo que todos los equipos de la placa de circuito vendidos en Europa deben estar certificados CE para demostrar que no interfieren con otros sistemas. Sin embargo, esto suele provenir solo del lado de la fuente de alimentación y hay muchos dispositivos que emiten ruido, como el convertidor DC - DC y el convertidor de datos de alta velocidad. Debido al diseño imperfecto de la placa de circuito, este ruido puede ser capturado por el canal y irradiado como una antena pequeña, lo que produce ruido disperso y anomalías de frecuencia. El problema de la interferencia electromagnética de campo lejano (emi) se puede resolver añadiendo filtros a los puntos de ruido o bloqueando la señal con una carcasa metálica. Sin embargo, prestar suficiente atención a los dispositivos en la placa de circuito que pueden emitir interferencia electromagnética (emi) permite a la placa de circuito elegir una carcasa más barata, lo que reduce efectivamente el costo de todo el sistema. la interferencia electromagnética (emc) es realmente un factor que debe tenerse en cuenta durante el diseño de la placa de circuito impreso. La conversación cruzada electromagnética se acoplará al canal, perturbará la señal como ruido y afectará el rendimiento general de la placa de circuito. Si el ruido de acoplamiento es demasiado alto, la señal puede estar completamente cubierta, por lo que se debe instalar un amplificador de señal más caro para volver a la normalidad. Sin embargo, si el diseño de la línea de señal se puede considerar plenamente al principio del diseño de la placa de circuito, se pueden evitar los problemas anteriores. Debido a que el diseño de la placa de circuito variará según los diferentes equipos, los diferentes lugares de uso, los diferentes requisitos de disipación de calor y las diferentes condiciones de interferencia electromagnética (emi), la plantilla de diseño será útil en este momento. Los condensadores también son un problema importante que no se puede ignorar en el diseño de la placa de circuito, ya que afecta la velocidad de propagación de la señal y aumenta el consumo de energía. El canal puede acoplarse a trazas adyacentes o atravesar verticalmente dos capas de circuito, formando inadvertidamente condensadores. Este problema se puede resolver con relativa facilidad reduciendo la longitud de las líneas paralelas, añadiendo torceduras a una de ellas para desconectar el acoplamiento, etc. sin embargo, también requiere que los ingenieros tengan plenamente en cuenta los principios de diseño de producción para garantizar que el diseño sea fácil de fabricar, evitando al mismo tiempo cualquier radiación acústica causada por el ángulo de flexión excesivo de la línea. La distancia entre líneas también puede ser demasiado cercana, lo que producirá anillos cortos entre líneas, especialmente en las curvas de la línea, y el "barba" metálico aparecerá con el tiempo. La inspección de las reglas de diseño puede ser generalmente una zona marcada con un mayor riesgo de bucle de lo normal. Este problema es particularmente prominente en el diseño del plano del suelo. Una capa de circuito metálico que puede acoplarse a todos los rastros por encima y por debajo de ella. aunque la capa metálica puede bloquear eficazmente el ruido, la capa metálica también genera condensadores relacionados, lo que afecta la velocidad de funcionamiento del circuito y aumenta el consumo de energía. En lo que respecta al diseño de placas de circuito multicapa, el diseño de agujeros a través entre diferentes capas de placas de circuito puede ser un tema controvertido, ya que el diseño de agujeros a través traerá muchos problemas a la producción y fabricación de placas de circuito. Los agujeros a través entre las capas de la placa de circuito pueden afectar el rendimiento de la señal y reducir la fiabilidad del diseño de la placa de circuito, por lo que se debe prestar plena atención. solución: en el proceso de diseño de la placa de circuito impreso, se pueden adoptar varios métodos diferentes para resolver varios problemas. Esto incluye ajustes en el propio esquema de diseño, como ajustar el diseño del circuito para reducir el ruido; También hay algunos métodos en el diseño de la placa de circuito impreso. Los componentes de diseño se pueden instalar automáticamente a través de la herramienta de diseño, pero la capacidad de ajustar manualmente el diseño automático ayudará a mejorar la calidad del diseño de la placa. Con esta medida, la inspección de las reglas de diseño se basará en documentos técnicos para garantizar que el diseño de la placa de circuito cumpla con los requisitos del fabricante de la placa de circuito. La separación de las diferentes capas de la placa puede reducir los condensadores asociados, sin embargo, esto aumenta el número de capas en la placa, lo que aumenta los costos e introduce más problemas de a través. Aunque el uso del sistema de alimentación de la red eléctrica ortogonal y el diseño de la pista de tierra pueden aumentar el tamaño físico de la placa de circuito, puede utilizar eficazmente el plano de tierra en dos capas de la placa de circuito para reducir la complejidad de la fabricación de condensadores y placas de circuito. Las herramientas de diseño, incluidos los PCB designspark, pueden ayudar a los ingenieros a resolver muchos problemas al principio del diseño, pero los ingenieros todavía necesitan tener una buena comprensión de los requisitos de diseño de las placas de circuito impreso. Por ejemplo, si la edición de una placa de circuito impreso necesita conocer el número de capas de la placa al principio del diseño, por ejemplo, una placa de circuito de doble capa necesita tener un plano de tierra y un plano de alimentación, que están compuestos por capas independientes. es muy útil utilizar la tecnología de colocación automática de componentes, lo que puede ayudar a los diseñadores a gastar