Bölüm 7 / 9

PCB dizaýny we enjam resminamalary

Girdeji:

  • PCB ýerleşişini, yz giňligini we EMC ýörelgelerini AI bilen gözegçilik sanawyna öwürmek ukyby
  • Sxematika, BOM we sazlanan haýyş bilen synag prosedurasy ýaly apparat resminamalaryny öndürip bilmek
  • AI-iň yz giňligini we aralyk tekliplerini IPC ýaly düzgünler we tok / naprýa .eniýe talaplary bilen tassyklamak ukyby

Zynjyryň shemasy dogry bolsa-da, çap edilen elektron tagtasyna (PCB) nädogry ýerleşdirilende işlemez: yzlar gyzýar, signallar päsgel berýär, tagta EMC synagyndan geçip, önümçilikde kemçilik bar. PCB dizaýny, elektrik, geometriýa we önümçilik düzgünleriniň kesişýän dersidir. AI bu ýerde awtomatik düzüliş etmeýär, ýöne bahasyna ýetip bolmajak kömekçi: ýol giňligini hasaplaýar, EMC barlag sanawyny we ýerleşiş ýörelgelerini hasaplaýar, BOM (materiallar kagyzy) taýýarlaýar we synag prosedurasynyň taslamasyny ýazýar. Bu bölümde PCB barlag sanawy we apparat resminamalary üçin AI-ni nädip ulanmalydygyny, yz giňligi baradaky maslahatlary nädip barlamalydygyny öwreneris.

Yzyň giňligi, aralyk we häzirki gatnaw

PCB-de mis yzy göterilýän tok boýunça gyzýar. Yzyň giňligi, misiň galyňlygy we temperaturanyň ýokarlanmagy göterilip bilinýän toky kesgitleýär. Bu hasaplama IPC-2221 ýaly düzgünlere esaslanýar. AI yz giňligini maslahat berende, ony häzirki, mis galyňlygy (adatça 1 oz = 35 µm) we maksatly temperaturanyň ýokarlanmagy bilen özbaşdak barlamaly.

Mysal üçin talap: 5 A, daşky gatlak, 1 oz mis, ΔT = 10 ° CIPC-2221 empirik çemeleşme: I = k · ΔT ^ 0.44 · A ^ 0.725 AI "0,5 mm ýeterlik" diýse, bu GARAŞ we yz gyzar.

Üns beriň: AI köplenç yz giňliginiň gaty dardygyny görkezýär; sebäbi signal yzlaryny güýç yzlary bilen bulaşdyryp biler. Elmydama tok ýa-da üpjünçilik yzynda tok, mis galyňlygy we temperaturanyň ýokarlanmagy barada garaşsyz hasaplamalar ediň. Dar güýç yzy tagtanyň görnükli gyzmagyna we wagtyň geçmegi bilen açyk zynjyryň döremegine sebäp bolar (yz ýanmagy).

Şonuň ýaly-da, ýokary woltly yzlaryň arasyndaky süýşmek (ýerüsti boşluk) we arassalamak (howa boşlugy) aralyklary naprýa .eniýe boýunça saklanmalydyr. AI bu arassalamalary teklip edip biler, ýöne gymmaty iş naprýa .eniýesine we hapalanma derejesine baglylykda standartdan tassyklanmalydyr.

EMC we ýerleşiş syýasatlaryny barlamak

Elektromagnit utgaşyklygy (EMC) kartyň ikisiniň hem ses çykarmaýandygyny we daşarky seslere çydap biljekdigini aňladýar. AI belli EMC we ýerleşiş ýörelgelerini gurluşly gözegçilik sanawyna öwürmekde peýdaly bolýar. Thisöne bu başlangyç barlag sanawy; Her elemente öz kartaňyza görä baha bermek zerurdyr.

meýdany

ýörelgesi

güýç paýlanyşy

Her IC-iň ýanynda kondensatory (100 nF) aýlaň

toprak

Gaty ýer tekizligi, bölünen toprakda seresaplyk

ýokary tizlik

Gysga yz, gözegçilik edilýän impedans, gaýdyp barýan ýol bütewiligi

Osilýator / sagat

Kristal perimetri gysga, goragly, sesden uzak

birleşdiriji

DÖB goragy, giriş nokadynda süzmek

ýylylyk

Kuwwat komponentleri üçin mis meýdany we ýylylyk

Gowşak gyssagly / güýçli teklip

Gowşak: "PCB üçin EMC maslahat beriň." (Netije: birnäçe umumy zat; tagta mahsus däl.) Güýçli: "PCB düzülişini we EMC barlag sanawyny aşakdaky tagta mahsus ediň: - 2 gatlak, STM32 MCU + 16 MGts kristal + 5V / 3.3V sazlaýjy + USB- Analog datçigiň girişi we kristal aýlawy USB / ESD, estafeta (induktiw ýük) basyşy Her bir element üçin näme üçin möhümdigini düşündiriň. Bu başlangyç sanaw, tagtanyň soňky gözegçiligi maňa degişlidir. "

Enjam resminamalary: shematiki bellik, BOM, synag tertibi

AI enjam resminamalarynyň taslamasyny çalt öndürýär; Tehniki takyklygy we dolulygyna gözegçilik edýärsiňiz.

BOM (materiallar billi). AI komponentleriň sanawyny salgylanma (R1, C3 ...), bahasy, bukjasy, üpjün edijiniň bölek sany we mukdar sütünleri boýunça tertipleýär. Eachöne her bölek belginiň hakyky we elýeterlidigini barlamaly; AI bölek sanlaryny düzüp biler.

Ref | Gymmatlyk | Bukja | Düşündiriş | Mukdary ----- + --------- + --------- + ---------- + ----- R1-4 | 10k | 0603 | çekişler | 4C1-6 | 100n | 0603 | aýlanyp geçmek | 6C7 | 10u | 0805 | girelgedäki bufer | 1U1 | STM32 .. | LQFP48 | MCU | 1D1 | ... | SOD-123 | DÖB / ters gorag | 1

Maslahat: AI öndürijiniň ýa-da distribýutoryň saýtynda öndürýän BOM-daky her üpjün edijiniň bölek belgisini barlaň. Galýusinirlenen, ýok bölek bölegi önümçilikde gijikdirmeleri we çykdajylary döredýär. BOM-ny "çeşme tassyklanýança garalama" diýip belläň.

Synag prosedurasy. AI tagtanyň işe girizilmegi we funksional synag ädimlerini yzygiderli prosedura bölýär: wizual gözden geçirmek, gysga utgaşma barlagy (güýçlenmezden ozal), üpjün ediş naprýa .eniýesini ölçemek, häzirki sarp ediş barlagy, soňra funksional synaglar. Bu sargyt möhümdir; Işlemezden ozal barlaglar tagtany goraýar.

Mini Case

Apparat inereneri AI-den motor sürüjisi tagtasy üçin ýerleşiş tekliplerini we yz giňligini soraýar. AI 8 A göterýän 0,6 mm üpjünçilik yzyny maslahat berýär; Şeýle hem, signal bilen güýç ýerini bir nokatda birleşdirip geçýär. Inerener IPC hasaplamasyny amala aşyrýar: 8 A 1 oz misde has giň yz (birnäçe mm) talap edýär. Şeýle hem güýç we analog ýeriň ýyldyz bilen baglanyşykly bolmalydygyny bilýär. Iki düzediş hem edýär. Ilkinji prototipde kartoçka oňat işleýär. Sapak: AI-iň ýerleşiş teklibi gowy başlangyç gözegçilik sanawy, ýöne häzirki göteriş we ýer bitewiligi ýaly möhüm kararlar garaşsyz hasaplama we in engineeringenerçilik bilimleri bilen tassyklanýar.

Umumy ýalňyşlyklar

  • Kuwwat yzynyň inini tok / temperaturany hasaplamazdan AI tarapyndan berlen dar bahada goýmak.
  • Standartdan ýokary woltly arassalamalary (süýşmek / arassalamak) barlamazlyk.
  • BOM-da üpjün edijiniň bölek belgilerini barlamazdan önümçilige ibermek.
  • Aýlanyp geçýän kondensatorlary we ýer tekizligini äsgermezlik etmek.
  • Induktiw ýükler (estafeta, motor) üçin basyş elementini ýatdan çykarmak.
  • Synag prosedurasynda güýçlenmezden ozal gysga utgaşmany gözden geçiriň.

Gysgaça

  • Trackol giňligi; tok, mis galyňlygy we temperaturanyň ýokarlanmagyna esaslanýan IPC ýaly düzgün bilen tassyklandy.
  • AI dar güýç gollaryny teklip edýär; her güýç yzyny özbaşdak hasaplaň.
  • Volokary woltly boşluklar naprýatageeniýe we hapalanma derejesine görä standartdan tassyklanýar.
  • AI EMC we ýerleşiş ýörelgelerini tagtanyň ýörite gözegçilik sanawyna terjime etmekde güýçli.
  • BOM-daky her bölek belgisi hakyky we satyn alyjy hökmünde tassyklanmalydyr.
  • Synag prosedurasyndaky deslapky barlaglar tagtany goraýar; Sargyt ýerine ýetiriň.

Programma meselesi

Simpleönekeý tagtanyň dizaýny üçin (ýa-da gipotetiki MCU + sazlaýjy + datçik tagtasy) AI-den iki netije soraň: (1) güýç yzlary üçin yz giňligi teklipleri, (2) ýörite EMC / ýerleşiş barlag sanawy. Soňra iň ýokary tok yzynyň giňligini IPC formulasy bilen özbaşdak barlaň we AI maslahaty bilen deňeşdiriň. Şeýle hem paýlaýjy sahypada BOM-da azyndan üç bölek belgini tassyklaň. Tapýan gyşarmalaryňyza we düzedişleriňize üns beriň.