Posibles problemas y soluciones en el proceso de diseño de PCB

En comparación con el desarrollo del sistema de software, el diseño del hardware y su optimización de la electrónica han visto problemas prácticos como el consumo prolongado y el alto costo. Sin embargo, en el diseño real, los ingenieros tienden a prestar más atención a los problemas de principios, pero lo que lleva a la gran influencia en el funcionamiento de las placas de circuito impreso son solo algunos errores detallados que tenemos que corregir una y otra vez. Es imposible la generación perfecta de PCB, pero se puede obtener una optimización gradual. Este pasaje primero enumerará algunos problemas en el diseño de circuitos, la producción y el mantenimiento de PCB y luego proporcionará algunos métodos fáciles de usar para optimizar PCB personalizados a un costo limitado.

Protección de voltaje soportado del LED de rectificación de alimentación multicanal

Tomemos como ejemplo la dotación de electricidad pública de un corredor. Para garantizar el funcionamiento normal del circuito, se utiliza alimentación multicanal para proporcionar electricidad al módulo de alimentación que es un módulo AC-DC con los parámetros "Uin=AC85~264V". El LED de rectificación IN4007 que está en serie con una resistencia de carbono de 300 Ω1/2 W es utilizado por la entrada multicanal para el aislamiento. La figura 1 es el diagrama de circuito de este producto.

Teóricamente, es una idea perfecta, aunque existen serios problemas en el uso real. Sin tener en cuenta los picos de tensión, en situaciones normales, la tensión entre la alimentación multicanal puede alcanzar los 400 V CA y la tensión de resistencia de IN4007 puede alcanzar los 1000 V. Se recogen los componentes correctos, ¿verdad? Pero el hecho es que la explosión del atajo a menudo ocurre debido al problema del voltaje soportado, lo que lleva a la chatarra de todo el producto. Por supuesto, no se puede negar que la baja calidad de los componentes y el envejecimiento de los LED también contribuyen al problema. Pero incluso si se instalan LED de alta calidad o LED con un voltaje soportado más alto en lugar de los anteriores, el problema sigue ahí.

Teniendo en cuenta los problemas de calidad de fatiga temprana dentro de la garantía y la existencia de rendimiento de rendimiento (TPY), es casi imposible que los componentes alcancen el 100 % de TPY. En cuanto a este circuito, se requieren 24 LED de rectificación en este circuito avanzado con un rango de tasa de desecho de 2,4% a 7,2%. Los PCB con tal calidad nunca son capaces de satisfacer completamente las necesidades de los clientes. De hecho, aquí hay una manera fácil de usar para manejar este problema. Siempre que se coloque una serie IN4007 más en cada bucle, este problema se resolverá fácilmente. Debido a que en este momento, el voltaje del circuito se reduce en 0,7 V, no tiene efecto en la salida. Solo un pequeño aumento en el costo genera valores de voltaje de resistencia doble y una disminución de la ocurrencia de errores al 0,5 %.

Soluciones a las interferencias electromagnéticas mediante la operación frecuente de Midget Relay

La interferencia electromagnética provocada por los relés enanos en las PCB, ya que se producirá una descarga de arco cuando estén cortando una corriente alta. La interferencia no solo influye en el funcionamiento normal de la CPU, lo que lleva a un reinicio frecuente, sino que también hace que los decodificadores y los controladores produzcan señales e instrucciones incorrectas que también provocan errores en la implementación del componente. Todas estas influencias provocarán mercancías defectuosas y accidentes. Para resolver este problema, se pueden considerar dos aspectos:aumentar la capacidad antiinterferencias de la CPU y reducir la fuente de interferencias.

1. Aumente la capacidad antiinterferencias de la CPU. Se debe instalar una CPU con alta capacidad antiinterferencias. La selección de CPU también necesita experimentos y pruebas. Por ejemplo, 90C52RC SCM es una selección ideal. Este tipo de CPU cuenta con capacidad antiestática de 20 KV y capacidad electromagnética y de pulso antirrápido de 4 KV.

2. Reduzca la fuente de interferencia
• Los amplificadores impulsados ​​por relés son capaces de reducir efectivamente la interferencia generada por la fuerza contraelectromotriz cuando la bobina está en un apagón.
• El circuito de absorción RC está conectado en paralelo entre los contactos del relé para que la interferencia de ruido se puede absorber rápidamente.
• Las placas de circuito están revestidas de cobre. El revestimiento de cobre es de gran ayuda para reducir la interferencia del relé.
• Los relés deben seleccionarse cuidadosamente. Los relés con la misma especificación siempre tienen selecciones de diferente potencia de bobina. El principio básico es que cuanto mayor es la potencia de la bobina, más rápidamente se vuelven las acciones de encendido y apagado del contacto del relé, cuanto más corto es el tiempo de descarga del arco entre los contactos, más corto se vuelve el tiempo de interferencia electromagnética.

La mejora de Pad Off

No se puede evitar el desmontaje ni la soldadura cuando las PCB están en mantenimiento. Los PCB envejecidos o los PCB con almohadillas demasiado pequeñas siempre son testigos de que la almohadilla se apaga y la capa de soldadura se cae en la pared del orificio de la placa cuando los componentes se desmontan de los PCB.

1. En cuanto al pin pad desactivado, el pad cercano en la misma ruta se puede conectar a él con una línea corta que se puede seleccionar según la distancia y la cantidad de corriente que puede contener. Para la distancia corta, los pines desechados recortados o el cabezal del pin se pueden usar para soldar; para la larga distancia, se pueden usar cables de cobre con una capa aislante exterior para la conexión a fin de evitar el atajo causado por la conexión entre líneas y pines de otros componentes. Cuando el problema del pad off siempre ocurre en este lugar, se puede verificar que el diseño de PCB aquí es tan irracional que el diseño de los pads debe optimizarse. Las almohadillas se pueden diseñar en forma redonda o de gota de agua dentro del espacio utilizable y se pueden agregar líneas revestidas de cobre cortas y gruesas para aumentar su capacidad de absorción hacia el material de PCB.

2. En cuanto a la capa de soldadura en la pared del orificio de la placa, la razón radica en el tamaño pequeño del orificio de la placa. Cuando los componentes se desmontan de las PCB, viene junto con la capa de soldadura de la pared del orificio de la placa. Por lo tanto, se sugiere que el tamaño del orificio de la almohadilla sea de 0,3 a 0,5 mm más grande que el de los pines en el proceso de diseño. Cuando la capa de estaño de soldadura en la pared del orificio de la almohadilla se haya caído, se puede probar este método. Los pines de los componentes nuevos deben instalarse antes del recubrimiento con estaño con la capa de estaño para soldar un poco más gruesa. Lo siguiente es la soldadura de pines. La capa de estaño para soldar en el pin es capaz de soldar fácilmente las almohadillas en las PCB.

Reemplazo de Componentes Vulnerables

Siempre que se utilicen los componentes electrónicos, algunas partes se vuelven vulnerables y deben cambiarse o reemplazarse. El método habitual de mantenimiento de estos componentes es mediante soldadura, lo que conlleva un gran consumo de tiempo, lo que influye fuertemente en la eficiencia del trabajo. Se sugiere que se agreguen bases a los componentes vulnerables o que las conexiones se realicen a través de tapones o filas de inserción. Este método ayuda a los ingenieros a ahorrar mucho tiempo y esfuerzo.

El diseño y la optimización de PCB es un proceso complicado que requiere tanto un plano de diseño como detalles triviales. La optimización de cada detalle conduce al consumo de tiempo y a la reducción de costos en el proceso de fabricación de PCB.

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