Possíveis problemas e soluções no processo de projeto de PCB

Comparado com o desenvolvimento do sistema de software, o projeto de hardware e sua otimização da eletrônica viram os problemas práticos como o consumo de longo tempo e alto custo. No entanto, no projeto atual, os engenheiros tendem a prestar mais atenção às questões altamente baseadas em princípios, mas o que leva à grande influência na operação das placas de circuito impresso são apenas alguns erros detalhados que temos que corrigir repetidamente. É impossível a geração perfeita de PCBs, mas a otimização gradual pode ser obtida. Esta passagem listará primeiro alguns problemas no projeto de circuitos, produção e manutenção de PCBs e, em seguida, fornecerá alguns métodos fáceis de usar para otimizar PCBs personalizados dentro de um custo limitado.

Proteção de tensão de resistência do LED de retificação de energia multicanal

Tomemos como exemplo uma equipartição de eletricidade pública de corredor. Para garantir a operação normal do circuito, a energia multicanal é utilizada para fornecer eletricidade ao módulo de energia que é o módulo AC-DC com os parâmetros "Uin=AC85~264V". O LED de retificação IN4007 que é série com resistor de carbono de 300Ω1/2W é utilizado pela entrada multicanal para isolamento. A Figura 1 é o diagrama de circuito deste produto.

Teoricamente, é uma ideia perfeita enquanto houver sérios problemas no uso real. Sem considerar a tensão de pico, em situações normais, a tensão entre a alimentação multicanal pode chegar a AC400V e a tensão suportável de IN4007 pode chegar a 1000V. Os componentes certos são escolhidos, certo? Mas o fato é que a explosão de curto-circuito muitas vezes acontece por causa do problema de tensão suportável, levando ao refugo de todo o produto. Claro, não se pode negar que a baixa qualidade dos componentes e o envelhecimento dos LEDs também contribuem para o problema. Mas mesmo se forem instalados LEDs de alta qualidade ou LEDs com maior tensão suportável em vez dos anteriores, o problema ainda permanece.


Considerando os problemas de qualidade de fadiga precoce dentro da garantia e a existência de throughput yield (TPY), é quase impossível que os componentes atinjam 100% TPY. Quanto a este circuito, são necessários 24 LEDs de retificação neste circuito avançado com taxa de refugo de 2,4% a 7,2%. PCBs com tal qualidade nunca são capazes de atender plenamente às necessidades dos clientes. Na verdade, aqui está uma maneira fácil de usar para lidar com esse problema. Desde que mais uma série IN4007 seja colocada em cada loop, este problema será facilmente resolvido. Porque neste momento, a tensão do circuito é reduzida em 0,7 V, não tem efeito na saída. Apenas um pequeno aumento de custo traz os valores de tensão suportável dupla e uma diminuição da ocorrência de erros para 0,5%.

Soluções para interferência eletromagnética pela operação frequente do relé anão

A interferência eletromagnética trazida pelos relés anões nos PCBs, uma vez que a descarga do arco será produzida quando eles estiverem cortando alta corrente. A interferência não só influencia o funcionamento normal da CPU, levando a freqüentes resets, mas faz com que decodificadores e drivers produzam sinais e instruções errados que resultam em erro de implementação de componentes também. Todas essas influências causarão produtos defeituosos e acidentes. Para resolver este problema, dois aspectos podem ser considerados:aumentar a capacidade anti-interferência da CPU e reduzir a fonte de interferência.


1. Aumente a capacidade anti-interferência da CPU. Uma CPU com alta capacidade anti-interferência deve ser instalada. A seleção de CPUs também precisa de experimentos e testes. Por exemplo, 90C52RC SCM é uma seleção ideal. Este tipo de CPU possui capacidade antiestática de 20KV e pulso anti-rápido de 4KV e capacidade eletromagnética.


2. Reduza a fonte de interferência
• Amplificadores acionados por relé são capazes de reduzir efetivamente a interferência gerada pela força eletromotriz de retorno quando a bobina está em interrupção.
• O circuito de absorção RC é conectado em paralelo entre os contatos do relé para que interferência de ruído pode ser rapidamente absorvida.
• As placas de circuito são revestidas de cobre. O revestimento de cobre é muito útil para reduzir a interferência do relé.
• Os relés devem ser cuidadosamente selecionados. Relés com a mesma especificação sempre têm seleções de diferentes potências de bobina. O princípio básico é que quanto maior a potência da bobina, mais rapidamente se tornam as ações liga-desliga do contato do relé, quanto menor o tempo de descarga do arco entre os contatos, menor o tempo de interferência eletromagnética.

A Melhoria do Pad Off

Nem a desmontagem nem a soldagem podem ser evitadas quando os PCBs estão em manutenção. Os PCBs antigos ou PCBs com almofadas muito pequenas sempre testemunham a remoção da almofada e da camada de solda na parede do orifício da placa quando os componentes são desmontados das PCBs.

1. Quanto ao pin pad desligado, o pad próximo na mesma rota pode ser conectado a ele com uma linha curta que pode ser selecionada de acordo com a distância e a quantidade de corrente que ele pode suportar. Para a curta distância, os pinos descartados aparados ou o cabeçote do pino podem ser usados ​​para solda; para a longa distância, podem ser usados ​​fios de cobre com camada isolante externa para conexão, a fim de evitar o atalho causado pela conexão entre linhas e pinos de outros componentes. Quando o problema de pad off sempre ocorre neste local, pode-se verificar que o projeto da PCB aqui é tão irracional que o projeto dos pads deve ser otimizado. As almofadas podem ser projetadas em formato redondo ou de gota de água dentro do espaço utilizável e linhas curtas e grossas de cobre podem ser adicionadas para aumentar sua capacidade de absorção em relação ao material PCB.


2. Quanto à camada de solda na parede do orifício da placa, a razão está no tamanho pequeno do orifício da placa. Quando os componentes são desmontados das PCBs, vem junto com a camada de solda da parede do furo da placa. Portanto, sugere-se que o tamanho do orifício da almofada seja de 0,3 a 0,5 mm maior que o dos pinos no processo de design. Quando a camada de estanho de solda na parede do orifício da almofada caiu, este método pode ser tentado. Pinos de novos componentes devem ser instalados antes do revestimento de estanho com a camada de estanho de solda um pouco mais espessa. Em seguida é a solda do pino. A camada de estanho de solda no pino é capaz de soldar facilmente as almofadas em PCBs.

Substituição de componentes vulneráveis

Enquanto os componentes eletrônicos são usados, algumas peças ficam vulneráveis ​​e precisam ser trocadas ou substituídas. O método usual de manutenção desses componentes é por meio de solda que leva a um grande consumo de tempo, influenciando fortemente na eficiência do trabalho. Sugere-se que as bases sejam adicionadas aos componentes vulneráveis ​​ou que as conexões possam ser feitas através de plugues ou linhas de inserção. Este método ajuda os engenheiros a economizar muito tempo e esforço.


O projeto e a otimização de PCBs são processos complicados, exigindo tanto um plano de projeto quanto detalhes triviais. A otimização de cada detalhe leva ao consumo de tempo e redução de custos no processo de fabricação de PCB.

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