Jak zlepšit efektivitu zapojení při návrhu desek plošných spojů

Pokud vás zajímá, jak zlepšit efektivitu zapojení při návrhu desek plošných spojů, jste na správném místě. Tento článek se zabývá tématy, jako je použití společného uzemnění na desce plošných spojů, použití výkonové vrstvy s měděným povlakem a použití stop pod úhlem 45 stupňů. Pojednává také o použití softwarových simulačních balíčků.

Společné uzemnění na desce plošných spojů

Společné uzemnění na desce plošných spojů je důležitým konstrukčním prvkem elektrických obvodů. Při absenci společné země se signály nemusí správně vrátit ke zdroji. Je to způsobeno tím, že různé zemní potenciály v různých částech obvodu způsobují, že proud se odráží a prochází kratšími cestami, než je zamýšleno. Z tohoto důvodu je třeba odpovídajícím způsobem naplánovat vysílací a zpětné zemní spojení mezi deskami. Plánování dynamických odchylek je důležité zejména u kabelů na dlouhé vzdálenosti. K udržení této odchylky pod kontrolou lze použít společné tlumivky a optické izolátory.

DPS má více vrstev, z nichž každá musí být vzájemně propojena. Vodivé kroužky je možné eliminovat použitím vícevrstvých vrstev. Kromě zajištění vodivé cesty mezi vrstvami mohou průchodky omezit problémy s parazitním uzemněním. Vias lze také umístit na různá místa. I když zabírají místo na desce plošných spojů, správné umístění průchodek zajistí, že každý signál bude mít dostatečnou zpětnou cestu a nezpůsobí zemní smyčku.

Použití výkonové vrstvy s měděným povlakem

Použití mědi na deskách plošných spojů má několik výhod. Zaprvé, měděná vrstva snižuje zpětnou plochu signálových vedení. Za druhé snižuje účinky elektromagnetického rušení z vnějšího prostředí. A za třetí, měděná vrstva na desce plošných spojů zlepšuje její elektrickou a tepelnou vodivost.

Těžké měděné obvody se již dlouho používají ve výrobcích výkonové elektroniky pro vojenské a letecké aplikace, ale v poslední době se prosazují i v průmyslových aplikacích. Rostoucí požadavky trhu pravděpodobně v blízké budoucnosti dále rozšíří její použití. Ve společnosti PCBA123 nabízíme služby návrhu a výroby desek s těžkými měděnými obvody.

S tím, jak elektronický průmysl směřuje k vyšší hustotě výkonu a miniaturizaci, je generování tepla běžným problémem. Pro boj s tímto problémem se do vícevrstvých desek plošných spojů často vkládají měděné vrstvy, které poskytují dodatečný prostor pro odvod tepla. Výroba těchto desek plošných spojů však může být obtížná a může vyžadovat použití výplně mezer.

Použití stop pod úhlem 45 stupňů

Inženýři často nedoporučují používat pro návrhy desek plošných spojů stopy s úhlem 45 stupňů. Ostré rohy způsobují problémy s vyrobitelností. Kov je v ostrých úhlech náchylný na roztažnost a smršťování. Kromě toho je proces leptání obtížnější, když je stopa pod úhlem. To má za následek menší šířku stopy a zvýšené riziko zkratů.

U desek s plošnými spoji se nedoporučují stopy s úhlem 90 stupňů kvůli vysokofrekvenčnímu rušení, které vytvářejí. Stopy s úhlem 90 stupňů však nejsou zcela zbytečné - lze je nahradit stopami s úhlem 45 stupňů. Přestože existují určité nevýhody RF rušení, nejsou dostatečné k tomu, aby byly 90stupňové úhly nevhodné.

Další výhodou libovolných úhlových stop je, že mohou výrazně snížit délku a plochu vodičů. Pokud například umístíte dvě nebo více stejných součástek na stejnou desku plošných spojů, budete muset vést pouze jeden vodič namísto dvou. Kromě toho se délka každého vodiče sníží až na dvojnásobek.

Použití softwarových simulačních balíčků

Použití softwarových simulačních balíčků ke zlepšení efektivity zapojení při návrhu DPS může být pro konstruktéry mocným nástrojem. Může jim výrazně urychlit práci. Jedním z takových řešení je software Proteus. Snadno se používá a je vybaven mnoha funkcemi. Umožňuje například uživatelům přizpůsobit si šablony projektů a upravit zkratky nástrojů. Software je navíc zdarma a lze jej používat na různých platformách.

Použití simulačních balíčků je vynikajícím způsobem, jak zajistit, že je deska plošných spojů navržena správně a bude správně fungovat. Je důležité zvolit software, který dokáže simulovat analogové i digitální obvody. Měli byste si také vybrat takový, který podporuje řadu vstupních a výstupních formátů.

Další dobrou možností je PCB123. Je ke stažení zdarma a má nízké systémové požadavky. Poskytuje také neomezené velikosti vrtáků, drážek a výřezů a má neomezenou uživatelskou podporu.