Kasu:
- Võimalus AI abil teisendada PCB paigutus, jäljelaius ja EMC põhimõtted kontrollnimekirjadeks
- Võimalus koostada konfigureeritud viipaga riistvaradokumente, nagu skeemid, BOM ja testimisprotseduur
- Võimalus kinnitada tehisintellekti jälgimislaiuse ja vahekauguse soovitusi IPC-laadsete reeglite ja voolu-/pingenõuetega
Isegi kui vooluringi skeem on õige, ei tööta see valesti trükkplaadile (PCB) asetatuna: jäljed kuumenevad, signaalid häirivad, plaat ei läbi EMC-testi ja on tootmisel defektne. PCB disain on distsipliin, kus ristuvad elekter, geomeetria ja tootmisreeglid. AI ei tee siin automaatset paigutust, kuid see on hindamatu abimees: see arvutab rööpmelaiuse, koostab EMC ja paigutuspõhimõtted, koostab BOM (bill of material) ja kirjutab katseprotseduuri mustandi. Selles üksuses käsitleme seda, kuidas kasutada tehisintellekti PCB kontroll-loendi ja riistvaradokumentatsiooni jaoks, kuidas kontrollida jäljelaiuse soovitusi.
Jälje laius, vahekaugus ja voolu kandmine
PCB-l olev vase jälg soojeneb vastavalt voolule, mida see kannab. Jälje laius, vase paksus ja lubatud temperatuuri tõus määravad voolu, mida saab kanda. See arvutus põhineb reeglitel nagu IPC-2221. Kui AI soovitab jälje laiust, peaksite seda sõltumatult kontrollima voolu, vase paksuse (tavaliselt 1 unts = 35 µm) ja sihttemperatuuri tõusuga.
Näidisnõue: 5 A, välimine kiht, 1 unts vaske, ΔT = 10 °CIPC-2221 empiiriline lähenemine ligikaudu: I = k · ΔT^0,44 · A^ 0,725 (A: ristlõike pindala mil²; k välimine kiht ≈ 0,048) Sellest valemist on ligikaudu 5 trace vajalik laius A. 2,5–3 mm (1 unts, samm 10 °C). Kui AI ütleb "0,5 mm on piisav", on see VALE ja jälg kuumeneb üle.
Ettevaatust: AI viitab sageli sellele, et jälje laius on liiga kitsas; sest see võib signaalijälgi segi ajada võimsusjälgedega. Tehke alati sõltumatud arvutused voolu, vase paksuse ja temperatuuri tõusu kohta toite- või toitejäljel. Kitsas võimsusjälg põhjustab plaadi nähtava kuumenemise ja aja jooksul vooluringi katkemise (jälje sissepõlemine).
Samamoodi tuleks säilitada kõrgepinge jälgede vaheline roomamis- (pinnavahe) ja kliirens (õhuvahe) kaugused vastavalt pingele. Tehisintellekt võib soovitada neid vahesid, kuid väärtust tuleb kontrollida tööpinge ja saasteastme alusel standardi järgi.
EMC ja asukohapoliitika kontrollnimekiri
Elektromagnetiline ühilduvus (EMC) tähendab, et kaart ei tekita müra ja talub välist müra. AI on kasulik tuntud EMC ja paigutuse põhimõtete muutmisel struktureeritud kontrollnimekirjaks. Kuid see on alustamise kontrollnimekiri; Iga eset on vaja hinnata enda kaardi järgi.
ala
põhimõte
voolujaotus
Möödavoolukondensaator (100 nF) iga IC lähedal
mulda
Tugev alusplaat, ettevaatust lõhestatud pinnasega
suur kiirus
Lühike jälg, juhitav takistus, tagasitee terviklikkus
Ostsillaator/kell
Kristalli ümbermõõt lühike, kaitstud, eemal mürast
pistik
ESD kaitse, filtreerimine sisenemispunktis
soojust
Vaseväli ja termiline läbipääs toitekomponentide jaoks
Nõrk viip / Tugev viip
NÕRK: "Andke EMC näpunäiteid minu PCB kohta." (Tulemus: mõned üldised üksused; ei ole plaadile spetsiifiline.) TUGEV: "Koostage järgmisele plaadile spetsiaalne PCB paigutus ja EMC kontrollnimekiri: - 2 kihti, STM32 MCU + 16 MHz kristall + 5 V/3,3 V regulaator + USB- Analooganduri väljund, maandussisendi all olev väljund/analooganduri kontrollnimekiri ja relee väljund. kell/kristall, analoog-digitaalne eraldamine, USB/ESD, relee (induktiivkoormus) summutus, selgitage iga üksuse puhul ühe lausega, MIKS on see oluline.
Riistvara dokumentatsioon: skemaatiline märkus, BOM, testimisprotseduur
AI koostab kiiresti riistvaradokumentatsiooni mustandi; Teie kontrollite tehnilist täpsust ja täielikkust.
BOM (Bill of Materials). AI korraldab komponentide loendi viite (R1, C3...), väärtuse, pakendi, tarnija osa numbri ja koguse veergude järgi. Kuid peate veenduma, et iga osanumber on ehtne ja saadaval; AI suudab koostada osade numbreid.
Viide | Väärtus | Pakend | Kirjeldus | Kogus-----+----------+---------+----------+------R1-4 | 10k | 0603 | ülestõmbed | 4C1-6 | 100n | 0603 | möödasõit | 6C7 | 10u | 0805 | puhver sissepääsu juures | 1U1 | STM32.. | LQFP48 | MCU | 1D1 | ... | SOD-123 | ESD/tagurpidikaitse | 1
Näpunäide. Kontrollige kõiki tarnija osade numbreid AI-s, mille tehisintellekt tootja või turustaja saidil toodab. Hallutsineeritud, olematu osanumber põhjustab tootmises viivitusi ja kulusid. Märkige BOM kui "mustand kuni allika kinnitamiseni".
Katseprotseduur. Tehisintellekt jagab plaadi kasutuselevõtu ja funktsionaalsuse testimise etapid järjestikusteks protseduurideks: visuaalne kontroll, lühise kontroll (enne sisselülitamist), toitepinge mõõtmine, voolutarbimise kontroll, seejärel funktsionaalsed testid. See järjekord on oluline; Kontrollimine enne sisselülitamist kaitseb plaati.
Mini korpus
Riistvarainsener küsib AI-lt mootori draiveriplaadi paigutussoovitusi ja jäljelaiusi. AI soovitab 0,6 mm toitejälge, mis kannab 8 A; Samuti jätab see vahele signaali ja toitemaa ühendamise ühes punktis. Insener teeb IPC arvutuse: 8 A vajab palju laiemat jälge (mõni mm) 1 untsis vases. Samuti teab see, et toide ja analoogmaandus peavad olema tähega ühendatud. See teeb mõlemad parandused. Esimeses prototüübis töötab kaart sujuvalt. Õppetund: AI paigutuse soovitus on hea esialgne kontrollnimekiri, kuid kriitilisi otsuseid, nagu voolu kandevõime ja maapinna terviklikkus, kontrollivad sõltumatud arvutused ja inseneriteadmised.
Levinud vead
- Jättes võimsusjälje laiuse AI antud kitsale väärtusele ilma voolu/temperatuuri arvutamata.
- Kõrgepinge vahekauguste (roomamine/lõhe) kontrollimata jätmine standardist.
- Tootmisse saatmine ilma tarnija osanumbreid BOM-is kontrollimata.
- Möödaviikkondensaatorite ja maandusplaadi tähelepanuta jätmine.
- Induktiivsete koormuste (relee, mootor) summutuselemendi unustamine.
- Lühise kontrollist möödalaskmine enne katseprotseduuri sisselülitamist.
Kokkuvõttes
- Rööbastee laius; kontrollitud IPC-laadse reegliga, mis põhineb voolul, vase paksusel ja temperatuuri tõusul.
- AI kipub soovitama kitsaid jõusignatuure; arvutage iga võimsusjälg iseseisvalt.
- Kõrgepingevahed kinnitatakse standardist vastavalt pingele ja saasteastmele.
- AI on võimas EMC ja paigutuse põhimõtete tõlkimisel tahvlipõhiseks kontrollnimekirjaks.
- Iga Bom-i osanumber tuleb kontrollida, et see oleks ehtne ja hangitav.
- Testimisprotseduuri toiteeelsed kontrollid kaitsevad plaati; Järgige järjekorda.
Rakenduse ülesanne
Lihtsa plaadikujunduse (või hüpoteetilise MCU + regulaator + anduriplaadi) jaoks küsige tehisintellektilt kahte väljundit: (1) soovituslikud toitejälgede jälgimislaiused, (2) plaadispetsiifiline EMC/paigutuse kontroll-loend. Seejärel kontrollige sõltumatult kõrgeima voolujälje laiust IPC valemiga ja võrrelge AI soovitusega. Kinnitage ka turustaja saidi tootelehes vähemalt kolm osa numbrit. Märkige kõik leitud kõrvalekalded ja parandused.