用于运动控制的印刷电路板设计的技巧

time : 2022-05-10 09:25       编辑:凡亿pcb

印刷电路板可用于所有领域,包括运动控制应用。新的CADApp可帮助设计人员创建更好的原理图和布局。
“电学”和“机械学”成为独立学科的时代早已一去不复返了。现在几乎所有的机械系统都带有某种形式的电子设备,用于监视,控制或两者兼而有之。电子印刷电路板(PCB)几乎随处可见。PCB由类似玻璃纤维的基板组成,多层铜走线在各种电子元件上的连接之间延伸,元件焊接到电路板的顶部和/或底部。这些PCB将用于您的运动控制系统中,以发送命令,收集数据,提供实时监控以及设置限制和保护措施。
在许多方面,设计这些PCB的过程与机械设计没有什么不同,但有一些关键差异。与机械设备一样,PCB设计需要使用计算机辅助设计(CAD)App来从一组组件中创建成品。
对于PCB CAD,第一步称为“示意图设计”。它涉及采用示意性符号(表示电气工作和连接,而不是机械包装的组件的最新技术版本),以及在所有各种组件连接之间绘制线(称为网)以创建工作电路。
下一步,称为“布局”,与原理图设计一样重要,但通常只不过是事后的想法而已。PCB设计的布局部分再次使用CADApp。在布局阶段,定义PCB的尺寸,所有组件均根据其机械占地面积进行定位,然后在原理图设计阶段绘制的那些导线将在最终电路板上的物理铜走线中布线。
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这是如何在PCB CADApp(例如Altium Circuitmaker)中设置设计规则的示例。
但是,这并不像听起来那样容易。这些铜迹中的许多都需要做不同的工作。有些承载大量电流或电压,而有些承载低电流高频信号。在机械设计中,紧固件与铜电路走线很像,并且具有多种尺寸和等级。在PCB设计中,铜只是铜,但是根据设计规则,可以将铜放到PCB上的不同宽度。
在PCB CADApp中设置的设计规则将实行以下两项操作中的一项或多项。
它们设置了将用于制造空白PC板的PCB制造企业的能力极限。例如,如果你的工厂的房子有5000的最小跟踪和空间(走线之间)日英寸(5毫米)的,你的设计规则和设计规则检查将确保没有你的痕迹或空间,是太小他们的过程。
它们可用于基于规则的设计。某些App会根据您事先设置的设计规则自动调整迹线的大小。使用这种类型的App,如果您希翼所有的电源和接地走线都为16 mm,则可以设置一个宽度为16 mm的网络等级,然后将电源和接地网络分配给该网络等级。该App将自动使任何电源和接地网宽16毫米。
您的设计规则将是您需要的东西和工厂生产的东西之间的交叉点。一些更原始的CADApp将要求您手动选择通孔或铜走线的宽度(如果希翼其宽度与默认值不同)。如上所述,其他App可以让您设置一系列设计规则,并根据这些规则选择宽度。
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例如,您可以指定电源和地线的宽度为16密耳,标准信号线的宽度为8 mm。当您在该网络类别中选择一个网络时,CAD系统将默认使用这些宽度。网络是从芯片U2的引脚七到二极管D3的引脚一的连接。网络类别将是网络的类型,例如电源或接地或信号。
您将需要参考您的晶圆厂,以确保他们可以构建您所需的产品,并获得有关其设计规则的最终决定权。一些晶圆厂,例如Sunstone Circuits,甚至具有针对各种CADApp包的可下载设计规则。这使设置变得容易得多。
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