Hogyan lehet javítani a vezetékezés hatékonyságát a PCB tervezésben?

Ha azon gondolkodik, hogyan javíthatja a vezetékezés hatékonyságát a nyomtatott áramköri lapok tervezésénél, akkor a legjobb helyen jár. Ez a cikk olyan témákkal foglalkozik, mint a közös földelés használata a NYÁK-on, a rézzel bevont tápréteg használata és a 45 fokos szögben elhelyezkedő nyomvonalak használata. A cikk kitér a szoftveres szimulációs csomagok használatára is.

Közös földelés a PCB-n

A közös földelés a NYÁK-on az elektromos áramkörök fontos tervezési jellemzője. Közös földelés hiányában a jelek nem térhetnek vissza megfelelően a forráshoz. Ez annak köszönhető, hogy az áramkör különböző részein lévő eltérő földelési potenciálok miatt az áram a tervezettnél rövidebb utakon ugrál és rövidebb utakat jár be. Emiatt a lapok közötti küldő és visszatérő földelési kapcsolatokat ennek megfelelően kell megtervezni. Különösen a dinamikus eltérések tervezése fontos a hosszú távú kábelek esetében. Közös módusú fojtók és optikai leválasztók használhatók ennek az eltérésnek a kordában tartására.

A NYÁK több rétegből áll, amelyek mindegyikét össze kell kötni egymással. A vezetőgyűrűk kiküszöbölése többviaszos rétegek alkalmazásával lehetséges. Amellett, hogy vezetőképes utat biztosítanak a rétegek között, az átvezetések csökkenthetik a parazita földelési problémákat. Az átvezetők különböző helyeken is elhelyezhetők. Bár helyet foglalnak a nyomtatott áramköri lapon, az átvezetők jó elhelyezése biztosítja, hogy minden jelnek bőséges visszatérési útvonala legyen, és ne okozzon földhurkot.

Rézzel bevont teljesítményréteg használata

A réz PCB-ken való használata számos előnnyel jár. Először is, a rézréteg csökkenti a jelvezetékek visszatérési területét. Másodszor, csökkenti a külső környezetből származó elektromágneses interferencia hatásait. Harmadszor pedig a PCB-n lévő rézbevonat javítja az elektromos és a hővezető képességet.

A nehézréz áramköröket már régóta használják a katonai és űrtechnikai alkalmazásokban használt teljesítményelektronikai termékekben, de az utóbbi időben egyre nagyobb teret hódít az ipari alkalmazásokban. A növekvő piaci igények valószínűleg tovább fogják bővíteni a közeljövőben történő felhasználását. A PCBA123-nál nehézréz áramköri lapok tervezésével és gyártásával kapcsolatos szolgáltatásokat kínálunk.

Ahogy az elektronikai ipar a nagyobb teljesítménysűrűség és a miniatürizálás felé halad, a hőtermelés általános aggodalomra ad okot. E probléma leküzdésére gyakran rézrétegeket ágyaznak be a többrétegű NYÁK-okba, hogy további helyet biztosítsanak a hőelvezetéshez. Ezeket a NYÁK-okat azonban nehéz lehet gyártani, és szükség lehet hézagkitöltésre.

45 fokos szögű nyomvonalak használata

A mérnökök gyakran lebeszélnek a 45 fokos szögű nyomvonalak használatáról a nyomtatott áramköri tervekben. Az éles sarkok problémákat okoznak a gyárthatósággal kapcsolatban. A fém az éles szögeknél tágulásra és összehúzódásra hajlamos. Ezenkívül a maratási folyamat is nehezebb, ha a nyomvonal szögben van. Ez szűkebb nyomvonalszélességet és a rövidzárlatok fokozott kockázatát eredményezi.

A 90 fokos szögben elhelyezkedő nyomvonalak nem ajánlottak nyomtatott áramköri lapokhoz az általuk okozott RF-interferencia miatt. A 90 fokos nyomvonalak azonban nem teljesen haszontalanok - 45 fokos szögű nyomvonalakkal helyettesíthetők. Bár az RF-interferenciának vannak hátrányai, ezek nem elégségesek ahhoz, hogy a 90 fokos szögek alkalmatlanná váljanak.

A tetszőleges szögű nyomvonalak másik előnye, hogy drasztikusan csökkenthetik a vezeték hosszát és területét. Ha például két vagy több azonos alkatrészt helyez el ugyanazon a NYÁK-on, akkor kettő helyett csak egy vezetéket kell elvezetnie. Ezenkívül az egyes vezetékek hossza akár kétszeresére is csökken.

Szoftveres szimulációs csomagok használata

A szoftveres szimulációs csomagok használata a vezetékezés hatékonyságának javítására a NYÁK-tervezés során hatékony eszköz lehet a tervezők számára. Sokkal gyorsabbá teheti a munkájukat. A Proteus szoftver egy ilyen megoldás. Könnyen használható és számos funkcióval rendelkezik. Például lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy testre szabják a projektsablonjaikat és testre szabják az eszköz parancsikonokat. A szoftver ráadásul ingyenes, és különböző platformokon használható.

A szimulációs csomagok használata kiváló módja annak, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a NYÁK helyesen lett megtervezve és megfelelően fog működni. Fontos, hogy olyan szoftvert válasszon, amely analóg és digitális áramköröket is képes szimulálni. Olyan programot is érdemes választani, amely számos bemeneti és kimeneti formátumot támogat.

A PCB123 egy másik jó lehetőség. Ingyenesen letölthető és alacsony rendszerkövetelményekkel rendelkezik. Korlátlan fúróméretet, nyílásokat és kivágásokat is biztosít, és korlátlan felhasználói támogatással rendelkezik.