Проектирование электрических схем: Сквозной процесс проектирования электрических систем на базе 3DEXPERIENCE / Хабр

Содержание

Проектирование электрических схем и систем автоматизации

Электрические схемы являются неотъемлемой частью любого современного электротехнического изделия.

Проектирование электрических схем в компании «МетКБ» осуществляется в несколько этапов:

разработка технического задания
оформление комплекта электрических схем или комплекта рабочей документации
проектирования электрических схем
создание систем автоматизации
оформление комплекта эксплуатационной документации

В своей работе мы используем инновационные техники и современное оборудование: программируемые логические контроллеры, частотные преобразователи, устройства плавного пуска, HMI-панели оператора. Наша компания применяет в работе комплектующие ведущих производителей.

Стоимость проектирование систем автоматизации технологических процессов, расчета АСУ ТП и объем работы оговаривается при заключении договора.

Объем определяется требованиями заказчика.

Работы по проектированию электрических схем выполняются в срок и согласно договору.

Все применяемые материалы имеют сертификаты Ростеста и Единого таможенного союза.

Электрические схемы. Общие сведения

Электрическая схема – документ, который составлен в виде условных изображений или обозначений составных частей изделия. При этом изделие действует при помощи электрической энергии. Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э.

Правила выполнения всех типов электрических схем установлены ГОСТ 2.702-2011. При выполнении схем цифровой вычислительной техники руководствуются ГОСТ 2.708-81.

Принципиальные электрические схемы

Принципиальные электрические схемы – чертежи, которые показывают полные электрические, магнитные и электромагнитные связи элементов объекта. Также они демонстрируют параметры компонентов, который составляют объект на чертеже.

Существуют много стандартов как оформления чертежей, так и на условных графических изображениях компонентов. В энергетике используются как однолинейные, так и полные схемы.

Эта разновидность схем предназначается для всеобъемлюще полного понимания всех процессов, происходящих в цепи или на участке цепи. Принципиальные электрические схемы необходимы для расчета параметров компонентов.

Функциональные электрические схемы

Функциональные электрические схемы показывают функциональные связи между составляющими данного объекта и раскрывающими его сущность. Данный вид схем дает представление о функциях объекта, изображённого на чертеже.

Стандартов в изображении условных графических знаков этих схем нет. Существуют только общие требования к оформлению конструкторской или технологической документации.

Структурные электрические схемы

Подобные электрические схемы разрабатываются на первом этапе проектирования. Основными элементами схемы являются трансформаторы, линии электропередачи, распределительные устройства. Подобный вид схем дает общее представление о работе электроустановки.

Монтажные схемы

Предназначаются для того, чтобы можно было изготовить объект. Монтажные схемы показывают реальное расположение компонентов как внутри, так и снаружи объекта на схеме. Они также учитывают расположение компонентов схемы и электрических связей (электрических проводов и кабелей). Оформление конструкторской документации имеет лишь общие требования.

Топологические электрические схемы

Топологические электрические схемы показывают расположение компонентов изображённого объекта. В микроэлектронике этим является изображение чертежа микрокристалла интегральных микросхем.

Кабельные планы

Кабельные планы показывают расположение и марки электрических проводов и кабелей. Действуют лишь общие требования к оформлению конструкторской документации.

Мнемонические схемы

Мнемоническими схемами являются плакаты с указанием реального состояния действующего положения коммутационной аппаратуры на объекте. Подобные указатели обычно используются в диспетчерских пунктах на энергетических объектах.

В настоящее время схемы вытесняется системами SCADA с функциями ручного управления и принятия решений оператором.

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема – графическое изображение (модель), которая служит для передачи с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей между элементами электрического устройства.

Схема не показывает физического расположения элементов. Она только указывает на то, какие выводы реальных элементов с какими соединяются.

Допускается объединение группы линий связи в шины. При этом необходимо четко указывать номера линий, которые входят и выходят из нее.

Пример электрической схемы

Принципиальные электрические схемы не допускают использование направленных линий связи. Процесс создания принципиальной схемы при разработке, например, радиоэлектронного устройства, является промежуточным звеном между стадиями разработки функциональной схемы и проектированием печатной платы.

В ГОСТ 2.701-2008 принципиальная схема описывается как «схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципах работы изделия».

Условные обозначения и позиции элементов ЭС

Электрические элементы на схеме изображаются условными графическими обозначениями. Начертание и размеры пиктограмм установлены в стандартах ЕСКД и/или МЭК или построенных на их основе.

При необходимости применяют не стандартизированные условные графические обозначения. Вариации изображения поясняются на свободном поле схемы.

Условные графические обозначения устройств и элементов выполняются разнесенным или способом.

При разнесенном обозначения составных частей элементов располагают в разных местах схемы. Это делается с учетом порядка прохождения тока так, чтобы отдельные цепи были изображены наиболее наглядно.

При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают так, как они расположены в изделии. Делается это в непосредственной близости друг к другу.

При изображении элементов разнесенным способом, на свободном поле схемы помещаются условные графические обозначения элементов, выполненные совмещенным способом.

Линии ЭС

В зависимости от сложности схемы линиями изображают:

механические взаимосвязи
электрические взаимосвязи (логические, функциональные и.т.п.)
пути прохождения электрического тока (электрические связи)
материальные проводники (кабеля, провода, шины)
корпуса приборов
экранирующие оболочки
условные границы функциональных групп и устройств

Как правило, электрические связи изображаются на схеме тонкими линиями. Для выделения наиболее важных цепей, например, силового питания, применяются утолщенные и толстые линии. Линии связи и условные графические обозначения выполняют линиями одной и той же толщины.

Чтобы уменьшить количество линий на схеме, применяется условное графическое слияние отдельных линий в групповые.

Линии, которые соединяют графические обозначения на схемах, показывают полностью. Если это затрудняет чтение схемы, допускается обрыв линии связи. Их обычно заканчивают стрелками.

Позиции ЭС

Условные буквенно-цифровые позиционные обозначения присваиваются всем устройствам и элементам на схеме.

Позиционные обозначения проставляют на схеме с правой стороны или над ними. Они изображаются рядом с условным графическим обозначением устройств и элементов.

В пределах изделия элементам присваивают позиционные обозначения. Порядковые номера элементам начиная с единицы присваивают в пределах группы с одинаковым буквенным позиционным обозначением. Это происходит в пределах одной группы в соответствии с последовательностью их расположения на схеме. Они обозначаются сверху вниз и в направлении слева направо, например, R1, R2, …, C1, C2.

Если вместо обозначений выходных и входных элементов помещены таблицы, то каждой присваивают позицию замененного элемента.

Позиционные обозначения присваиваются в пределах каждого устройства на схеме изделия, в состав которого входят устройства. При наличии нескольких одинаковых устройств – в пределах этих устройств по вышеизложенным правилам.

Заказать услугу

Проектирование электрических схем | Аксоним

Услуги проектирования принципиальных электрических схем

Проектирование электронных схем с использованием актуальных комплектующих, оптимизация решения по различным критериям согласно ограничениям и условиям, задаваемым в техническом задании, устройства с батарейным питанием, моделирование схемотехнических решений, полный пакет конструкторской документации.

Разработка схемотехнического решения включает в себя:

расчет, подбор элементов и проверка их производственного статуса;
соединение элементов в соответствии с функциональной и структурной схемой технической системы в техническом задании;
моделирование системы питания на соответствие требованиям технического задания;
подготовку предварительного перечня элементов;
проверку доступности элементов и оценки сроков по доставке, в случае необходимости подбор аналогов;
согласование перечня с Заказчиком.

Axonim Devices – electronics hardware development – услуги проектирования принципиальных электрических схем по доступной цене! +7 495280-79-00

далее: разработка печатных плат, тестирование печатных плат.

Работа любого современного электрического прибора становится возможной именно благодаря грамотно собранной электросхеме. Электрическая схема обеспечивает энергоснабжение всех основных узлов техники, позволяет регулировать их работу, обеспечивает подачу тока от распределителей к потребителям в определенных количествах, определенной силы, частоты и напряжения.

Однако для того, чтобы прибор работал корректно, необходимы профессиональные услуги проектирования принципиальных электрических схем. Доверив разработку специалистам, вы гарантированно получите схемотехническое решение, которое обеспечит оптимальную работу вашего устройства. Компания AXONIM предлагает клиентам разработку электрических схем под ключ. Мы подготовим проект и проведем моделирование, выполним все необходимые тесты работоспособности и разработаем всю требующуюся документацию для серийного выпуска.

Виды и особенности электрических схем

Проектирование электрических схем зависит от вида электросхемы. У каждой из них есть характерные особенности. Рассмотрим эти виды более подробно.

Структурная. Такая схема предполагает описание функциональных частей объектов, и на ней отображается последовательность подключения и работы этих частей, а также направление хода процессов. В данном случае, отображается работа всего устройства в целом.
Функциональная. Данный тип электрической схемы предусматривает описания работы отдельных процессов в электротехнике и электронике. Электросхемы подобного рода используются для наглядного отображения последовательности работы оборудования в том или ином процессе.
Принципиальная. На ней отображаются основные электрические устройства и компоненты, которые обеспечивают работу электрических процессов в технике. Также на принципиальной схеме отображаются взаимосвязи и элементы начала и конца электроцепи. Кроме того, здесь могут быть изображены соединительные и монтажные элементы. Принципиальная схема разрабатывается для устройств, которые находятся в положении “Отключено”.

Монтажная схема. Специализированная схема, где графически изображают входные и выходные элементы. На нее наносят все зажимы, платы, соединительные элементы. Проектирование и моделирование электронных схем подобного типа необходимо для наиболее эффективного расположения входных и выходных элементов.
Схема подключения. На ней графически изображаются входные и выходные элементы, а также места и принципы соединения и подачи тока через кабели и проводники. На схеме указываются концы проводов и соединительных элементов, а также размещается информация о подключении.
Общая схема подключения. На такую схему наносятся все элементы устройств, а также все соединительные элементы – кабели, жгуты, проводники и т.д.
Схема расположения. На схемах расположения конкретный прибор или печатная плата размещается на общих чертежах изделия.
Таким образом, определяется расположение в финальной версии устройства.

Разработка схемотехнических решений может предусматривать создание как одной конкретной схемы, так и всего комплекса. Компания AXONIM осуществляет полный комплекс работ по разработке электронных схем любого назначения. Мы выполним работы в любом объеме.

Что включают в себя схемы?

Основой схемы является, конечно же, изображение непосредственно электрической схемы. Оно может изготавливаться в различном масштабе, в соответствии с техническим заданием. Кроме того, к электрической схеме прилагается и ряд дополнительных элементов, что упрощает чтение и понимание элементов системы. К числу таковых относятся:

диаграммы;
таблицы переключения контактов.

Эти документы прилагаются для сложных устройств, к примеру, для переключателей, в которых предусмотрено несколько позиций.

Также на схемах присутствует спецификация, содержащая информацию об использованных устройствах и деталях, изображенных на чертеже. Для пояснения особенностей схемы делают дополнительные поясняющие надписи.

Услуги компании Axonim

Компания Axonim предлагает услуги для клиентов, которым необходимо проектирование электронных схем, разработка схемотехнических проектов и т.д. Специалисты нашей компании обладают большим опытом в проектировании схем для различного оборудования. Axonim осуществляет разработку решений для проектов любой сложности. Мы готовим схемотехнические решения как для устройства в целом, так и для отдельных комплектующих в частности (например, для печатных плат).

Компания Axonim – это коллектив профессионалов с колоссальным опытом в проектировании электрических схем. Наша команда включает в себя 30 штатных специалистов и более 400 сотрудников, которые работают на удаленной основе. В нашей команде есть сотрудники, которые специализируются на разных видах оборудования. Мы гарантируем решение задач любой сложности.

Axonim осуществляет разработку схемотехнических решений под ключ. Мы выполняем полный комплекс работ, необходимых для создания электрической схемы.

Специалисты нашей компании разработают проект, выполнят его моделирование, проведут тестирование и адаптируют документацию для производства устройств с данной схемой. Специалисты Axonim производят разработку строго по техническому заданию, которое составляется с учетом всех требований и пожеланий клиентов.

Главный офис Axonim находится в Беларуси, но мы реализуем заказы для клиентов из разных стран. В том числе, мы работаем с клиентами из России, Украины, стран Европейского Союза, США и т.д. Axonim – это готовое схемотехническое решение для устройств любого типа.

Советы по проектированию схем для успешного проектирования

16 сентября 2020 г. /в блоге /от редакции TronicsZone

ПРИМЕЧАНИЕ. Авторские права на эту статью/блог принадлежат TronicsZone. Его нельзя воспроизводить без предварительного письменного разрешения.

В электронном дизайне важно разработать надлежащие схемы схемного проекта для успеха электронного продукта. Инженер должен нарисовать аккуратную и чистую схему необходимой схемы для конкретной цели, используя обычный метод или средства автоматизации электронного проектирования. Поскольку рисование схемы руками может привести к ошибкам, поэтому обычно предпочтительно использовать определенные инструменты EDA для повышения производительности и эффективности схем. Ниже перечислены важные советы, которые следует учитывать при проектировании схемы.

Использование основной надписи и блок-схемы

При проектировании электроники блок-схема считается лучшим ориентиром, отражающим архитектуру и общий вид принципиальной схемы. Это помогает пользователю легко понять функцию схемы и обобщить системы проектирования.

Другим важным аспектом является предоставление названия принципиальной схеме и добавление имени разработчика в основную надпись схемы, поскольку это обеспечивает более квалифицированный и профессиональный вид схемы. Схема содержит важные примечания и детали для построения схемы на печатной плате или макетной плате.

Размещение сигналов ввода-вывода

Схема схемы в электронном проекте должна содержать поток электрических сигналов, нарисованный слева направо. Для повышения удобочитаемости в основном соблюдается традиционная практика размещения линии заземления внизу и линии питания вверху схемы.

Дизайн макета рассматривается как художественная процедура, поскольку каждый дизайнер должен проявлять должную осторожность и внимание в период размещения компонентов, собирая аналогичные компоненты вместе в одном и том же направлении, в первую очередь поляризованные компоненты, размещенные в одном столбце или ряду. .

В большинстве лучших ECAD-систем предусмотрены более простые варианты размещения выводов и компонентов, позволяющие редактировать сетки в редакторе компоновки.

Сделайте четкие соединения

В проекте схемы необходимо отобразить и дифференцировать цепи, чтобы определить, пересекаются ли эти цепи или соединяются. Чтобы решить эту проблему, разработчик должен использовать метод точечного обозначения, чтобы получить четкое представление о соединениях схемы. При работе с выводами символа рекомендуется переместить хотя бы одну точку сетки дальше, прежде чем менять направление. Эта мера гарантирует, что каждая цепь в топологии будет видна в своем списке при создании компоновки дизайна печатной платы.

Чтобы создать более краткую схему, повышающую удобочитаемость для пользователя, используйте шины для кластеризации сигналов. Большинство хороших инструментов ECAD поддерживают эту функцию группировки сигналов. Чтобы выполнить различные соединения между разрозненными проводами, разработчик может добавить глобальный символ или разъем для отображения общих сигналов и невидимых контактов питания, таких как питание и земля.

Используйте этикетки цепей и краткие обозначения

Все сети должны быть промаркированы для подачи необходимых сигналов в 9Схема 0011 Схема . Этот шаг в основном помогает в процессе отладки или при выполнении определенных симуляций. Хотя маркировка цепей не является обязательной, тем не менее, она экономит больше времени проектировщика, особенно при разработке топологии печатной платы. Кроме того, маркировка цепей повышает удобочитаемость для пользователей, поскольку она соединяет удаленные терминалы, которые даже физически не связаны проводом.

Другим важным аспектом, о котором следует помнить, является использование позиционных обозначений, упомянутых для правильного отображения и подтверждения компонента в схемотехника . Эти ссылки помогают разработчикам легко находить компоненты. Ссылки должны быть указаны рядом с компонентом на схеме в соответствии с типом шаблона, который дизайнер выбирает для всего проекта.

Использование конденсаторов связи/развязки

В электронных устройствах подача питания нестабильна и создает флуктуации выходного напряжения, которые могут мешать работе цепи. С этой целью разработчик использует различные типы конденсаторов для фильтрации входных и выходных сигналов.

Развязывающий конденсатор подключен параллельно рядом с источником питания в схемотехнике процесса для подачи чистых источников постоянного тока. Эти развязывающие конденсаторы используются для развязки входящих сигналов переменного тока от сигналов постоянного тока. Этот конденсатор инициирует процесс заряда от точки источника, и при достижении уровня напряжения Vcc ток через конденсатор перестает течь, так как этот развязывающий конденсатор поддерживает и удерживает этот текущий заряд до любого падения уровня напряжения Vcc. из источника.

Конденсаторы связи в основном используются при работе с различными схемами усилителей. Эти конденсаторы позволяют ограничить и сгладить протекание как элемента постоянного тока, так и низкочастотного шума в выходных сигналах, создаваемых схемами усилителя. Следовательно, конденсаторы связи в основном используются для исходящих сигналов.

Использование обходного конденсатора помогает устранить внутренние и внутренние шумы в системе, отводя шум на землю, особенно в цепях громкоговорителей и усилителей, для достижения чистого звука. Следовательно, эти обходные конденсаторы используются для устранения шума переменного тока из сигналов постоянного тока для получения чистого сигнала постоянного тока.

Используйте подтягивающие/подтягивающие резисторы

Каждый разработчик должен рассмотреть возможность использования подтягивающих и подтягивающих резисторов при работе с цифровыми схемами ИС и микроконтроллерами. Этот фундаментальный принцип помогает игнорировать возникновение плавающего состояния и бороться с ним.

Все цифровые ИС работают с логическими уровнями, напрямую связанными с входным напряжением. Давайте проясним эту тему с помощью примера: предположим, что входное напряжение цифровой ИС находится в диапазоне от +2,8 вольт до 5 вольт, поэтому оно будет рассматриваться как логическая 1 или высокое состояние и диапазон напряжения от +0 до +0,8 В. будет считаться логическим 0 или низким состоянием. С другой стороны, входное напряжение +0,9V до +2,7 В будет рассматриваться как плавающее состояние, неопределенное состояние, а логическое состояние будет считаться либо высоким (1), либо низким (0). Чтобы обойти этот сценарий, разработчик использует подтягивающие и подтягивающие резисторы, чтобы обеспечить подходящее напряжение, необходимое для входных контактов микросхемы, чтобы схема работала точно.

Схема на основе микроконтроллера

Использование микроконтроллеров поможет разработчику сэкономить много времени и минимизировать размер схемы за счет удаления различных компонентов, участвующих в аналого-цифровом преобразовании. Поскольку микросхема микроконтроллера содержит различные функции, которые можно запрограммировать в соответствии с требованиями схемотехника .

В настоящее время современные микроконтроллеры различных производителей предоставляют определенные расширенные функции по разумной цене для решения различных задач, таких как аналого-цифровое преобразование, таймеры связи Serial /SPI/I2C и многие другие функции, которые собраны в этих небольших пакетах, увеличивающих производительность. производительность и эффективность конструкции схемы и занимают меньше места.

Использование сигналов ШИМ для снижения энергопотребления

Важно разработать схему, которая потребляет меньше энергии для конечных продуктов, которые не могут заменить элементы батареи или не могут быть заряжены. По этой причине разработчику всегда следует использовать схему широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с помощью надежного микроконтроллера или микросхемы NE555, которые могут увеличить энергетические возможности приложения. Такой метод можно использовать, чтобы потреблять меньше энергии от двигателя или светодиодных цепей.

Выбор надлежащих стандартов для разработки символов компонентов

Чтобы начать схему схемы , важно рассмотреть символы компонентов, которые используются на компоновочном чертеже. Хотя эти символы используются во всем мире, в других частях мира они могут быть представлены по-разному. Чтобы решить эту проблему, Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) создал несколько стандартов, которые могут использоваться разработчиками для наиболее часто используемых компонентов, таких как IEEE Standard 9.91, который используется для логических схем, стандарт IEEE 315, который содержит обозначения и графические символы для различных схем в области электротехники и электроники, и стандарт IEEE 91, который содержит несколько графических символов различных логических функций.

Выбор подходящего инструмента САПР

Проектирование схемы может быть легко нарисовано руками для простых схемотехнических проектов, даже если дизайнер не является профессионалом. Однако, когда дело доходит до построения сложных схем, необходимо использовать соответствующее программное обеспечение для электронного автоматизированного проектирования (ECAD). Это программное обеспечение ECAD обычно упоминается клиентом в его / ее должностной инструкции или выбирается самой компанией. В противном случае, как правило, рекомендуется использовать профессиональный инструмент САПР от известных разработчиков, который может создавать схемы, а также макеты печатных плат в 3D-видах, графических изображениях, спецификациях и файлах Gerber при переходе к окончательному производству продукта. .

Некоторые фирмы и разработчики EDA предоставляют бесплатные инструменты ECAD, такие как KiCAD, в то время как некоторые предоставляют платные инструменты ECAD, такие как Altium Designer, OrCAD и т. д. Выбор программного обеспечения, подходящего для процесса проектирования схем , зависит от разработчика.

Наконец, лучше всего освоить инструмент ECAD, который хорошо работает для проектировщика. Хотя полезно знать об управлении программным обеспечением EDA, тем не менее, лучше изучить технику проектирования рисования и построения схемы.

Компания TronicsZone , обладающая огромным опытом в области проектирования электронных схем, может помочь вам с легкостью и точностью разработать некоторые из самых сложных электронных схем.

Проектирование электронных схем: этапы и основные соображения | Блог Advanced PCB Design

Хотя важно пристегнуть ремень безопасности, мой первый ритуал, когда я садюсь за руль, — проверить топливный бак. Это потому, что однажды я застрял в дороге из-за того, что не смог этого сделать. Закончившееся топливо — неприятный опыт, особенно если вы уже опаздываете на встречу.

Назовите меня одержимым, но теперь у меня есть привычка смотреть на указатель уровня топлива. У меня появилась такая же одержимость, хотя и по-разному, когда дело доходит до проектирования электронных схем. Это потому, что пренебрежение определенными правилами или лучшими практиками уже приводило меня к неприятностям.

Критический процесс перед началом проектирования электронных схем

Прежде чем вы начнете чертить первое схематическое соединение или визуализировать необходимые компоненты, вы должны убедиться, что проектная спецификация составлена правильно. Спецификация проекта — это документ, составленный на основе требований клиента или руководителя группы.

Требования часто касались характеристик продукта и применения электроники. Как разработчик печатных плат, вы должны убедиться, что приведенные требования достаточны для преобразования в спецификации, которые будут основным руководством при формировании дизайна.

Общие этапы проектирования электронных схем

После того, как у вас будет работающая спецификация, вам нужно будет приступить к созданию прототипа проекта. Разработка электронных схем часто представляет собой гонку со временем в процессе превращения прототипов в пригодные для развертывания производственные единицы. Чтобы попасть туда, вам нужно пройти эти этапы проектирования.

1. Планирование

Есть правда в поговорке, что отсутствие планирования означает планирование неудачи. Вы захотите потратить некоторое время на визуализацию структуры электроники и компонентов, необходимых для работы. На этом этапе обычно выбираются специальные компоненты, такие как ИС связи или питания.

Вы также можете выполнить оценку бюджета мощности, чтобы получить представление об общем энергопотреблении и спланировать соответствующий модуль управления питанием.

2. Схематический чертеж

Следующий этап включает воплощение идеи дизайна в схему.

Вы будете соединять компоненты таким образом, чтобы схема работала. Если вы работаете над сложной конструкцией, включающей сотни компонентов, целесообразно разделить ее на модули или подсхемы.

Подсхемы полезны при проектировании схем.

3. Компоновка печатной платы

После проверки всех соединений на схеме вы начнете компоновку печатной платы путем переноса компонентов. Компоновка печатной платы может быть непосильной задачей для начинающих проектировщиков печатных плат, так как есть так много областей, на которые нужно обратить внимание.

Вы начинаете с определения размера печатной платы, расположения компонентов, маршрутизации и запуска DRC, чтобы убедиться, что ни одно из правил проектирования не нарушено. Как только вы убедитесь, что конструкция печатной платы не содержит ошибок, вам необходимо создать производственные файлы для изготовления и спецификацию материалов (BOM) для прототипирования.

4. Прототипирование

Прототипирование включает изготовление печатной платы, часто в небольшом объеме, и сборку компонентов на ней. Проводятся испытания, чтобы убедиться, что печатная плата функционирует в соответствии с требованиями проекта. Любые ошибки в проекте должны быть задокументированы для пересмотра. В противном случае планируется серийное производство печатных плат в больших количествах.

Передовой опыт проектирования электронных схем для проектировщиков печатных плат

Разработчики печатных плат играют важную роль в процессе проектирования электронных схем. Непредвиденная ошибка иногда может создать или разрушить прототип. Независимо от того, над каким дизайном вы работаете, эти советы помогут вам избежать возможных душевных страданий.

Распределение места на печатной плате

Мир требует электроники меньшего размера. Однако вы обязаны определить минимальный размер печатной платы без ущерба для таких факторов, как маршрутизация, помехи и тепловыделение.

Если вы работаете с гибкой печатной платой или продуктом в закрытом корпусе, перед изготовлением фактической печатной платы вам необходимо убедиться, что проект вписывается в корпус. Это означает, что вам необходимо тесно сотрудничать с инженерами-механиками или дизайнерами продукта на этапе проектирования.

Ограничение пространства является распространенной проблемой при проектировании печатных плат.

Размещение компонентов

То, как вы размещаете компоненты на печатной плате, может привести к очень разным результатам для прототипов. Во-первых, аналоговые компоненты должны иметь разумное расстояние от своих высокоскоростных цифровых аналогов. То же самое относится и к компонентам управления питанием, которые должны быть сгруппированы в определенной части печатной платы.

Помимо функциональности, размещение компонентов должно учитывать удобство обслуживания. Это верно, если вы разрабатываете электронику для промышленных контроллеров, где требуется регулярное техническое обслуживание. Убедитесь, что разъемы «провод-плата» расположены в стратегическом месте, чтобы упростить обслуживание и поиск и устранение неисправностей.

Электромагнитные помехи (EMI)

В связи с меньшим пространством, более высокой скоростью и беспроводным подключением электроники все большее внимание уделяется электромагнитным помехам при проектировании печатных плат. Чтобы уменьшить вероятность того, что ваша печатная плата является источником электромагнитных помех или подвержена влиянию электромагнитных помех, вам необходимо обратить внимание на плоскость заземления и текущий обратный путь.

Наличие хорошего разделения слоев заземления, особенно для высокоскоростных сигналов, помогает минимизировать помехи, возникающие через заземляющий медный провод. Кроме того, важно обеспечить кратчайший обратный путь для высокоскоростных сигналов, чтобы предотвратить помехи сигнала другим компонентам.

Сеть подачи питания

Какой бы сложной ни была ваша конструкция, неправильная конструкция силового модуля может вывести его из строя. Помимо выбора правильных компонентов регулирования мощности или батареи, вы должны убедиться, что дорожки соответствуют плотности тока.

Хорошая конструкция сети подачи питания обеспечивает минимальные потери мощности на печатной плате, и достаточная мощность подается на все компоненты на плате.

Печать проекта печатной платы

Важно отметить, что при проектировании любой печатной платы вы должны быть уверены, что постоянно думаете об общей целостности производственного процесса. Если вы измените компонент на схеме, будет ли он изменен позже и доведен до сведения отделов закупок и механиков? Ваша схема уже прошла проверку, и вы ожидаете каких-либо зависаний при проверке конструкции вашей печатной платы?

Электронные схемы очень чувствительны, и в большинстве случаев это касается и команды, которая их разрабатывает. Старайтесь быть максимально внимательным между проектными группами ECAD и MCAD, используя интуитивно понятное программное обеспечение, которое способно обновляться в режиме реального времени и работать с особенно точной документацией, необходимой для реализации проекта.

Конечно, это помогает проектировать электронные схемы с помощью качественного программного обеспечения для проектирования печатных плат, такого как OrCAD PCB Designer. Вы обнаружите, что такие функции, как пакет анализа Cadence, дают вам хорошее представление о сети подачи питания на вашей печатной плате.

Если вы хотите узнать больше о том, как у Cadence есть решение для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.