Lợi nhuận:
- Khả năng chuyển đổi bố cục PCB, chiều rộng theo dõi và nguyên tắc EMC thành danh sách kiểm tra bằng AI
- Khả năng tạo các tài liệu phần cứng như sơ đồ, BOM và quy trình kiểm tra với lời nhắc được định cấu hình
- Khả năng xác thực các đề xuất về khoảng cách và chiều rộng dấu vết của AI với các quy tắc giống IPC và yêu cầu về dòng điện/điện áp
Ngay cả khi sơ đồ mạch chính xác, nó sẽ không hoạt động khi được đặt không đúng cách trên bảng mạch in (PCB): dấu vết bị nóng, tín hiệu bị nhiễu, bảng không đạt kiểm tra EMC và bị lỗi trong quá trình sản xuất. Thiết kế PCB là một môn học trong đó các quy tắc về điện, hình học và sản xuất giao nhau. AI không tự động bố trí ở đây, nhưng nó là một trợ lý vô giá: nó tính toán độ rộng đường đi, danh sách kiểm tra EMC và nguyên tắc bố cục, chuẩn bị BOM (hóa đơn vật liệu) và viết dự thảo quy trình kiểm tra. Trong phần này, chúng tôi sẽ đề cập đến cách sử dụng AI cho danh sách kiểm tra PCB và tài liệu phần cứng, cách xác minh các đề xuất về độ rộng dấu vết.
Theo dõi chiều rộng, khoảng cách và dòng điện
Vết đồng trên PCB nóng lên theo dòng điện mà nó mang theo. Chiều rộng vết, độ dày đồng và độ tăng nhiệt độ cho phép xác định dòng điện có thể mang theo. Tính toán này dựa trên các quy tắc như IPC-2221. Khi AI đề xuất chiều rộng vết, bạn nên xác minh độc lập nó bằng dòng điện, độ dày đồng (thường là 1 oz = 35 µm) và mức tăng nhiệt độ mục tiêu.
Yêu cầu ví dụ: 5 A, lớp ngoài, đồng 1 oz, ΔT = 10 °CIPC-2221 Phương pháp thực nghiệm đại khái:I = k · ΔT^0,44 · A^0,725 (A: diện tích mặt cắt ngang mil²; k lớp ngoài ≈ 0,048) Từ công thức này, chiều rộng vết yêu cầu cho 5 A nằm trong khoảng 2,5-3 mm (1 oz, 10 tăng °C). Nếu AI nói "0,5mm là đủ" thì điều này SAI và dấu vết sẽ quá nóng.
Thận trọng: AI thường đề xuất chiều rộng dấu vết quá hẹp; vì nó có thể nhầm lẫn dấu vết tín hiệu với dấu vết nguồn. Luôn thực hiện các phép tính độc lập về dòng điện, độ dày đồng và mức tăng nhiệt độ trên đường nguồn hoặc nguồn cung cấp. Vết điện hẹp sẽ khiến bo mạch nóng lên rõ rệt và theo thời gian dẫn đến hở mạch (cháy dấu vết).
Tương tự, khoảng cách đường rò (khe hở bề mặt) và khe hở không khí (khe hở không khí) giữa các vết điện áp cao phải được duy trì theo điện áp. AI có thể đề xuất các khoảng trống này nhưng giá trị phải được xác minh theo tiêu chuẩn dựa trên điện áp hoạt động và mức độ ô nhiễm.
Danh sách kiểm tra EMC và Chính sách vị trí
Khả năng tương thích điện từ (EMC) có nghĩa là thẻ vừa không phát ra tiếng ồn vừa có thể chịu được tiếng ồn bên ngoài. AI rất hữu ích trong việc biến các nguyên tắc bố cục và EMC nổi tiếng thành một danh sách kiểm tra có cấu trúc. Nhưng đây là danh sách kiểm tra ban đầu; Cần phải đánh giá từng mục theo thẻ của riêng bạn.
khu vực
nguyên tắc
phân phối điện
Tụ bỏ qua (100 nF) gần mỗi IC
đất
Mặt đất vững chắc, thận trọng trong đất bị chia cắt
tốc độ cao
Dấu vết ngắn, trở kháng được kiểm soát, tính toàn vẹn của đường dẫn trở lại
Dao động/đồng hồ
Chu vi pha lê ngắn, được bảo vệ, tránh tiếng ồn
đầu nối
Bảo vệ ESD, lọc tại điểm vào
nhiệt
Trường đồng và nhiệt thông qua cho các bộ phận điện
Nhắc yếu / Nhắc mạnh
YẾU:"Đưa ra mẹo EMC cho PCB của tôi."(Kết quả: một số mục chung; không dành riêng cho bo mạch.) MẠNH:"Tạo bố cục PCB và danh sách kiểm tra EMC cụ thể cho bảng sau:- 2 lớp, STM32 MCU + tinh thể 16 MHz + bộ điều chỉnh 5V/3.3V + USB- Đầu vào cảm biến analog và đầu ra rơleCung cấp danh sách kiểm tra theo các tiêu đề sau: nguồn/bỏ qua, nối đất, đồng hồ/tinh thể, tách tín hiệu tương tự-kỹ thuật số, USB/ESD, rơle (tải quy nạp) đối với mỗi mục, hãy giải thích bằng một câu TẠI SAO nó quan trọng. Lưu ý rằng đây là danh sách bắt đầu, quyền kiểm soát cuối cùng của bảng thuộc về tôi.
Tài liệu phần cứng: Ghi chú sơ đồ, BOM, Quy trình kiểm tra
AI nhanh chóng tạo ra tài liệu phần cứng dự thảo; Bạn kiểm soát độ chính xác và đầy đủ về mặt kỹ thuật.
BOM (Hóa đơn vật liệu). AI sắp xếp danh sách thành phần theo tham chiếu (R1, C3...), giá trị, gói hàng, số bộ phận của nhà cung cấp và cột số lượng. Nhưng bạn phải xác minh rằng mỗi số bộ phận đều chính hãng và có sẵn; AI có thể tạo nên số phần.
Tham chiếu | Giá trị | Trọn gói | Mô tả | Số lượng------+----------+----------+----------+------R1-4 | 10k | 0603 | kéo xà | 4C1-6 | 100n | 0603 | bỏ qua | 6C7 | 10u | 0805 | đệm ở lối vào | 1U1 | STM32.. | LQFP48 | MCU | 1D1 | ... | SOD-123 | ESD/bảo vệ ngược | 1
Mẹo: Xác minh từng mã bộ phận của nhà cung cấp trong BOM mà AI sản xuất tại cơ sở của nhà sản xuất hoặc nhà phân phối. Số bộ phận ảo giác, không tồn tại sẽ tạo ra sự chậm trễ và chi phí trong sản xuất. Đánh dấu BOM là "bản nháp cho đến khi nguồn được xác minh".
Thủ tục kiểm tra. AI chia nhỏ các bước vận hành thử và kiểm tra chức năng của bo mạch thành một quy trình tuần tự: kiểm tra trực quan, kiểm tra ngắn mạch (trước khi bật nguồn), đo điện áp nguồn, kiểm tra mức tiêu thụ dòng điện, sau đó là kiểm tra chức năng. Thứ tự này rất quan trọng; Kiểm tra trước khi bật nguồn bảo vệ bo mạch.
Hộp đựng nhỏ
Một kỹ sư phần cứng yêu cầu AI đưa ra đề xuất bố cục và theo dõi chiều rộng cho bảng điều khiển động cơ. AI khuyến nghị đường cung cấp 0,6 mm mang 8 A; Nó cũng bỏ qua việc kết hợp tín hiệu và nguồn điện tại một điểm duy nhất. Kỹ sư thực hiện phép tính IPC: 8 A yêu cầu vết rộng hơn nhiều (vài mm) trên 1 oz đồng. Nó cũng biết rằng nguồn và mặt đất tương tự phải được kết nối hình sao. Nó thực hiện cả hai chỉnh sửa. Ở nguyên mẫu đầu tiên, thẻ hoạt động trơn tru. Bài học: Đề xuất bố trí của AI là một danh sách kiểm tra ban đầu phù hợp, nhưng các quyết định quan trọng như tải dòng điện và tính toàn vẹn của mặt đất được xác minh bằng kiến thức kỹ thuật và tính toán độc lập.
Những lỗi thường gặp
- Để độ rộng vết nguồn ở giá trị hẹp do AI đưa ra mà không tính toán dòng điện/nhiệt độ.
- Không xác minh khe hở điện áp cao (đường dây/khe hở) so với tiêu chuẩn.
- Gửi đến nơi sản xuất mà không xác minh số bộ phận của nhà cung cấp trong BOM.
- Bỏ qua tụ điện bypass và mặt đất.
- Quên phần tử triệt tiêu cho tải cảm ứng (rơle, động cơ).
- Bỏ qua việc kiểm tra ngắn mạch trước khi bật nguồn trong quy trình kiểm tra.
Tóm lại
- Theo dõi chiều rộng; được xác minh bằng quy tắc giống IPC dựa trên dòng điện, độ dày đồng và độ tăng nhiệt độ.
- AI có xu hướng đề xuất các chữ ký quyền lực hẹp; tính toán từng đường công suất một cách độc lập.
- Khoảng cách điện áp cao được xác nhận từ tiêu chuẩn theo điện áp và mức độ ô nhiễm.
- AI có khả năng chuyển đổi EMC và các nguyên tắc bố cục thành một danh sách kiểm tra dành riêng cho từng bảng một cách hiệu quả.
- Mỗi số bộ phận trong BOM phải được xác minh là chính hãng và có thể mua được.
- Kiểm tra trước nguồn điện trong quy trình kiểm tra để bảo vệ bo mạch; Tuân theo mệnh lệnh.
Nhiệm vụ ứng dụng
Đối với thiết kế bảng đơn giản của bạn (hoặc bảng điều khiển + cảm biến + MCU giả định), hãy yêu cầu AI cung cấp hai kết quả đầu ra: (1) đề xuất về độ rộng theo dõi cho dấu vết nguồn, (2) danh sách kiểm tra bố cục/EMC cụ thể của bảng. Sau đó xác minh độc lập độ rộng của dấu vết hiện tại cao nhất bằng công thức IPC và so sánh với đề xuất của AI. Đồng thời xác nhận ít nhất ba số bộ phận trong BOM tại địa điểm của nhà phân phối. Lưu ý bất kỳ sai lệch và chỉnh sửa nào bạn tìm thấy.