Печалби:
- Възможност за преобразуване на оформлението на печатни платки, ширината на трасето и принципите на EMC в контролни списъци с AI
- Възможност за изготвяне на хардуерни документи като схеми, BOM и тестова процедура с конфигурирана подкана
- Възможност за валидиране на препоръките за ширина и разстояние на следите на AI с подобни на IPC правила и изискване за ток/напрежение
Дори ако схемата на веригата е правилна, тя няма да работи, когато е поставена неправилно върху печатна платка (PCB): следите се нагорещяват, сигналите пречат, платката не преминава EMC тестване и е дефектна в производството. Проектирането на печатни платки е дисциплина, в която електричеството, геометрията и правилата за производство се пресичат. AI не прави автоматично оформление тук, но е безценен помощник: изчислява широчината на коловоза, прави контролни списъци с EMC и принципите на оформлението, подготвя BOM (списък на материалите) и пише проект на тестова процедура. В този раздел ще разгледаме как да използваме AI за контролен списък на печатни платки и хардуерна документация, как да проверим препоръките за ширина на следите.
Ширина на трасето, разстояние и ток
Медна следа на печатната платка се нагрява според тока, който носи. Ширината на следата, дебелината на медта и допустимото повишаване на температурата определят тока, който може да бъде пренесен. Това изчисление се основава на правила като IPC-2221. Когато AI препоръчва ширина на следата, трябва независимо да я проверите с ток, дебелина на медта (обикновено 1 oz = 35 µm) и целево повишаване на температурата.
Примерно изискване: 5 A, външен слой, 1 унция мед, ΔT = 10 °CIPC-2221 емпиричен подход приблизително: I = k · ΔT^0,44 · A^0,725 (A: площ на напречното сечение mil²; k външен слой ≈ 0,048) От тази формула необходимата ширина на следата за 5 A е от порядъка на приблизително 2,5-3 mm (1 унция, стъпка от 10 °C). Ако изкуственият интелект каже "0,5 mm е достатъчно", това е ГРЕШНО и следата ще прегрее.
Внимание: AI често предполага, че ширината на следата е твърде тясна; тъй като може да обърка сигналните следи с мощностните следи. Винаги правете независими изчисления на тока, дебелината на медта и покачването на температурата върху трасето за захранване или захранване. Тясната следа на мощността ще доведе до видимо нагряване на платката и с течение на времето ще доведе до прекъсване на веригата (прегаряне на следа).
По същия начин, разстоянията на пълзене (повърхностна междина) и хлабина (въздушна междина) между следите за високо напрежение трябва да се поддържат в съответствие с напрежението. AI може да предложи тези разстояния, но стойността трябва да бъде проверена от стандарта въз основа на работното напрежение и степента на замърсяване.
Контролен списък с EMC и политики за местоположение
Електромагнитна съвместимост (EMC) означава, че картата не излъчва шум и може да издържи на външен шум. AI е полезен при превръщането на добре познатите EMC и принципи на оформление в структуриран контролен списък. Но това е контролен списък за начинаещи; Необходимо е да оцените всеки артикул според собствената си карта.
площ
принцип
разпределение на мощността
Байпас кондензатор (100 nF) близо до всяка IC
почва
Плътна земна равнина, внимавайте при разцепена почва
висока скорост
Къса следа, контролиран импеданс, цялост на обратния път
Осцилатор/часовник
Кристален периметър къс, защитен, далеч от шум
конектор
ESD защита, филтриране на входната точка
топлина
Медно поле и термичен преход за захранващи компоненти
Слаба подкана / Силна подкана
СЛАБ: „Дайте съвети за EMC за моята печатна платка.“ (Резултат: няколко общи елемента; не специфични за платката.) СИЛЕН: „Направете оформление на печатна платка и EMC контролен списък, специфичен за следната платка:- 2 слоя, STM32 MCU + 16 MHz кристал + 5V/3.3V регулатор + USB- Аналогов сензорен вход и релеен изход Дайте контролния списък под следните заглавия: захранване/байпас, земя, часовник/кристал, аналогово-цифрово разделяне, потискане на реле (индуктивен товар) За всеки елемент обяснете с едно изречение ЗАЩО е важен, имайте предвид, че това е начален списък, окончателното управление на платката принадлежи на мен.
Хардуерна документация: схематична бележка, BOM, тестова процедура
AI бързо създава чернова на хардуерна документация; Вие контролирате техническата точност и пълнота.
BOM (списък на материалите). AI организира списъка с компоненти по препратка (R1, C3...), стойност, опаковка, номер на част на доставчика и колони за количество. Но трябва да проверите дали всеки номер на част е оригинален и наличен; AI може да съставя номера на части.
Реф. | Стойност | Пакет | Описание | Количество-----+---------+---------+----------+-----R1-4 | 10k | 0603 | набирания | 4C1-6 | 100n | 0603 | байпас | 6C7 | 10u | 0805 | буфер на входа | 1U1 | STM32.. | LQFP48 | MCU | 1D1 | ... | SOD-123 | ESD/обратна защита | 1
Съвет: Проверете всеки номер на част на доставчик в BOM, който AI произвежда на сайта на производителя или дистрибутора. Халюциниран, несъществуващ номер на част създава забавяния и разходи в производството. Маркирайте BOM като „чернова до проверка на източника“.
Тестова процедура. AI разделя стъпките за пускане в експлоатация и функционално тестване на платката в последователна процедура: визуална проверка, проверка на късо съединение (преди захранване), измерване на захранващите напрежения, проверка на консумацията на ток, след това функционални тестове. Този ред е важен; Проверки преди включване защитават платката.
Мини калъф
Хардуерен инженер пита AI за препоръки за оформление и ширини на следите за платката на драйвера на двигателя. AI препоръчва 0,6 mm захранващ проводник, носещ 8 A; Той също така пропуска комбинирането на сигнала и захранването в една точка. Инженерът прави IPC изчислението: 8 A изисква много по-широка следа (няколко mm) в 1 унция мед. Той също така знае, че захранването и аналоговата земя трябва да са свързани звезда. Прави и двете корекции. В първия прототип картата работи гладко. Урок: Препоръката за оформление на AI е добър първоначален контролен списък, но критични решения като ток и целостта на земята се проверяват чрез независими изчисления и инженерни познания.
Често срещани грешки
- Оставяне на ширината на следата на мощността на тясната стойност, дадена от AI, без изчисляване на ток/температура.
- Не се проверяват хлабини при високо напрежение (пълзене/луфт) от стандарта.
- Изпращане до производство без проверка на номерата на частите на доставчика в BOM.
- Пренебрегване на байпасни кондензатори и заземяване.
- Забравяне на елемента за потискане на индуктивни товари (реле, двигател).
- Заобикаляне на проверката за късо съединение преди включване в тестовата процедура.
В обобщение
- Ширина на коловоза; проверено от правило, подобно на IPC, базирано на ток, дебелина на медта и повишаване на температурата.
- AI има тенденция да предлага тесни сигнатури на мощност; изчислява всяка мощност независимо.
- Пропуските при високо напрежение се потвърждават от стандарта според напрежението и степента на замърсяване.
- AI е мощен при превеждането на EMC и принципите на оформлението в контролен списък, специфичен за платката.
- Всеки номер на част в BOM трябва да бъде проверен като оригинален и достъпен.
- Предварителните проверки на мощността в процедурата за тестване защитават платката; Следвайте реда.
Задача за приложение
За вашия прост дизайн на платка (или хипотетичен MCU + регулатор + сензорна платка) помолете AI за два изхода: (1) препоръки за ширина на следите за следи на мощността, (2) специфичен за платката EMC/контролен списък за оформление. След това независимо проверете ширината на най-високата токова следа с IPC формулата и сравнете с препоръката на AI. Също така потвърдете поне три номера на части в BOM на сайта на дистрибутора. Отбележете всички отклонения и корекции, които откриете.