Como melhorar a eficiência da cablagem na conceção de PCB

Se está a pensar como melhorar a eficiência da cablagem no seu design de PCB, veio ao sítio certo. Este artigo abordará tópicos como a utilização de um terra comum na sua placa de circuito impresso, a utilização de uma camada de potência revestida a cobre e a utilização de traços com um ângulo de 45 graus. Também aborda a utilização de pacotes de simulação de software.

Terra comum numa PCB

Uma ligação à terra comum numa placa de circuito impresso é uma caraterística de conceção importante para os circuitos eléctricos. Na ausência de uma ligação à terra comum, os sinais podem não regressar corretamente à fonte. Isto deve-se ao facto de diferentes potenciais de terra em diferentes partes de um circuito fazerem com que a corrente salte e percorra caminhos mais curtos do que os pretendidos. Por este motivo, as ligações à terra de envio e retorno entre placas devem ser planeadas em conformidade. Em particular, o planeamento da variação dinâmica é importante para cabos de longa distância. As bobinas de modo comum e os isoladores ópticos podem ser utilizados para manter esta variação sob controlo.

Uma placa de circuito impresso tem várias camadas, cada uma das quais precisa de ser ligada entre si. É possível eliminar os anéis condutores através da utilização de múltiplas vias. Para além de fornecer um caminho condutor entre camadas, as vias podem reduzir os problemas de ligação à terra parasita. As vias também podem ser colocadas em locais diferentes. Embora ocupem espaço na placa de circuito impresso, uma boa colocação das vias garantirá que cada sinal tenha um amplo caminho de retorno e não causará um loop de terra.

Utilização de uma camada de potência revestida a cobre

A utilização de cobre nas placas de circuito impresso tem várias vantagens. Em primeiro lugar, a camada de cobre reduz a área de retorno das linhas de sinal. Em segundo lugar, diminui os efeitos da interferência electromagnética do ambiente externo. E, em terceiro lugar, o revestimento de cobre numa placa de circuito impresso melhora a sua condutividade eléctrica e térmica.

Os circuitos de cobre pesado são utilizados há muito tempo em produtos electrónicos de potência para aplicações militares e aeroespaciais, mas recentemente ganharam força em aplicações industriais. O aumento das exigências do mercado irá provavelmente alargar ainda mais a sua utilização num futuro próximo. Na PCBA123, oferecemos serviços de conceção e fabrico de placas de circuito de cobre pesado.

À medida que a indústria eletrónica avança para densidades de potência mais elevadas e para a miniaturização, a geração de calor é uma preocupação comum. Para combater este problema, as camadas de cobre são frequentemente incorporadas em PCB multicamadas para proporcionar espaço adicional para a dissipação de calor. No entanto, estes PCB podem ser difíceis de fabricar e podem exigir a utilização de enchimento de espaços.

Utilização de traços em ângulo de 45 graus

Os engenheiros desencorajam frequentemente a utilização de traços com ângulos de 45 graus nos projectos de PCB. Os cantos agudos causam problemas de fabrico. O metal é suscetível de expansão e contração em ângulos agudos. Além disso, o processo de gravação é mais difícil quando o traço está num ângulo. Isto resulta numa largura de traço mais estreita e num maior risco de curto-circuitos.

Os traços com ângulos de 90 graus não são recomendados para placas de circuito impresso devido à interferência de RF que criam. No entanto, os traços de 90 graus não são totalmente inúteis - podem ser substituídos por traços de ângulo de 45 graus. Embora existam algumas desvantagens na interferência de RF, elas não são suficientes para tornar os ângulos de 90 graus inadequados.

Outra vantagem dos traços de qualquer ângulo é o facto de poderem reduzir drasticamente o comprimento e a área dos fios. Por exemplo, se colocar dois ou mais componentes idênticos na mesma placa de circuito impresso, só precisará de passar um fio em vez de dois. Para além disso, o comprimento de cada fio é reduzido até duas vezes.

Utilização de pacotes de software de simulação

A utilização de pacotes de simulação de software para melhorar a eficiência da cablagem durante o projeto de PCB pode ser uma ferramenta poderosa para os projectistas. Pode tornar o seu trabalho muito mais rápido. O software Proteus é uma dessas soluções. É fácil de usar e vem com muitos recursos. Por exemplo, permite aos utilizadores personalizar os seus modelos de projeto e personalizar os atalhos das ferramentas. O software também é gratuito e pode ser utilizado em várias plataformas.

A utilização de pacotes de simulação é uma excelente forma de garantir que a placa de circuito impresso é concebida corretamente e funcionará de forma adequada. É importante escolher um software que possa simular circuitos analógicos e digitais. Deve também escolher um que suporte uma gama de formatos de entrada e saída.

O PCB123 é outra boa opção. O seu download é gratuito e os requisitos de sistema são baixos. Também fornece tamanhos de perfuração, ranhuras e recortes ilimitados e tem apoio ilimitado ao utilizador.