Mogelijke problemen en oplossingen in het proces van PCB-ontwerp

Vergeleken met de ontwikkeling van een softwaresysteem, hebben het hardwareontwerp en de optimalisatie van de elektronica de praktische problemen gezien, zoals langdurig verbruik en hoge kosten. In het eigenlijke ontwerp hebben ingenieurs echter de neiging om meer aandacht te besteden aan de zeer principiële kwesties, maar wat leidt tot de grote invloed op de werking van printplaten zijn slechts enkele gedetailleerde fouten die we steeds opnieuw moeten corrigeren. Het is onmogelijk voor de perfecte generatie van PCB's, maar geleidelijke optimalisatie kan worden verkregen. Deze passage zal eerst enkele problemen opsommen met betrekking tot circuitontwerp, PCB-productie en onderhoud en vervolgens enkele gebruiksvriendelijke methoden bieden om aangepaste PCB's tegen beperkte kosten te optimaliseren.

Bestand tegen spanningsbeveiliging van meerkanaals voedingsrectificatie-LED

Neem als voorbeeld een gang met openbare elektriciteitsapparatuur. Om de normale werking van het circuit te garanderen, wordt meerkanaals vermogen gebruikt om elektriciteit te leveren aan de voedingsmodule die een AC-DC-module is met de parameters "Uin =AC85 ~ 264V". IN4007 rectificatie LED die serie is met 300Ω1/2W koolstofweerstand wordt gebruikt door meerkanaals input voor isolatie. Afbeelding 1 is het schakelschema van dit product.

Theoretisch is het een perfect idee terwijl er serieuze problemen zijn bij het daadwerkelijke gebruik. Zonder rekening te houden met piekspanning, kan in de normale situaties de spanning tussen meerkanaalsvermogen AC400V bereiken en kan de weerstandsspanning van IN4007 1000V bereiken. De juiste componenten worden toch opgepakt? Maar het feit is dat de kortsluiting vaak optreedt vanwege het probleem met de weerstand tegen spanning, wat leidt tot het schroot van het hele product. Het valt natuurlijk niet te ontkennen dat de lage kwaliteit van componenten en de veroudering van LED's ook bijdragen aan het probleem. Maar zelfs als er hoogwaardige LED's of LED's met een hogere weerstandsspanning worden geïnstalleerd in plaats van eerdere, blijft het probleem bestaan.

Gezien de kwaliteitsproblemen van vroege vermoeidheid binnen de garantie en het bestaan ​​van doorvoeropbrengst (TPY), is het bijna onmogelijk voor componenten om 100% TPY te bereiken. Voor dit circuit zijn 24 rectificatie-LED's vereist in dit geavanceerde circuit met een uitvalpercentage van 2,4% tot 7,2%. PCB's met een dergelijke kwaliteit zijn nooit in staat om de wensen van de klant volledig te realiseren. In feite is hier een eenvoudig te gebruiken manier om dit probleem aan te pakken. Zolang er nog een IN4007 serie in elke lus wordt geplaatst, is dit probleem gemakkelijk te verhelpen. Omdat op dit moment de circuitspanning met 0,7 V wordt verlaagd, heeft dit geen effect op de uitvoer. Slechts een kleine stijging van de kosten leidt tot de dubbele weerstandsspanningswaarden en een afname van het optreden van fouten tot 0,5%.

Oplossingen voor elektromagnetische interferentie door veelvuldig gebruik van dwergrelais

De elektromagnetische interferentie die wordt veroorzaakt door de dwergrelais op PCB's sinds boogontlading zal worden geproduceerd wanneer ze hoge stroom snijden. De interferentie beïnvloedt niet alleen de normale werking van de CPU, wat leidt tot frequente reset, maar zorgt ervoor dat decoders en stuurprogramma's verkeerde signalen en instructies produceren die ook resulteren in een fout bij de implementatie van componenten. Al deze invloeden zullen defecte goederen en ongevallen veroorzaken. Om dit probleem op te lossen, kunnen twee aspecten worden overwogen:het vergroten van de anti-interferentiecapaciteit van de CPU en het verminderen van de interferentiebron.

1. Verhoog het anti-interferentievermogen van de CPU. Er moet een CPU met een hoog anti-interferentievermogen worden geïnstalleerd. De selectie van CPU's moet ook worden geëxperimenteerd en getest. 90C52RC SCM is bijvoorbeeld een ideale keuze. Dit type CPU heeft 20KV antistatische capaciteit en 4KV anti-snelle puls en elektromagnetische capaciteit.

2. Verminder de interferentiebron
• Relaisgestuurde versterkers zijn in staat om de interferentie die wordt gegenereerd door terugwerkende elektromotorische kracht effectief te verminderen wanneer de spoel uitvalt.
• RC-absorptiecircuit is parallel geschakeld tussen relaiscontacten, zodat ruisinterferentie kan snel worden geabsorbeerd.
• Printplaten zijn met koper bekleed. Met koper bekleed is zeer nuttig bij het verminderen van de relaisinterferentie.
• Relais moeten zorgvuldig worden geselecteerd. Relais met dezelfde specificatie hebben altijd selecties van verschillende spoelvermogens. Het basisprincipe is dat hoe groter het spoelvermogen is, hoe sneller de aan-uit-acties van het relaiscontact worden, hoe korter de boogontlading tussen de contacten, hoe korter de elektromagnetische interferentietijd wordt.

De verbetering van Pad Off

Noch demontage, noch solderen kan worden vermeden wanneer PCB's in onderhoud zijn. De verouderende PCB's of PCB's met te kleine pads zijn altijd getuige van het losraken van de pad en de soldeerlaag op de plaatgatwand wanneer componenten worden gedemonteerd van PCB's.

1. Wat betreft de pin-pad uit, de nabijgelegen pad op dezelfde route kan ermee worden verbonden met een korte lijn die kan worden geselecteerd op basis van de afstand en de hoeveelheid stroom die het kan bevatten. Voor de korte afstand kunnen de bijgesneden afgedankte pinnen of pin-header worden gebruikt om te solderen; voor de lange afstand kunnen koperdraden met een buitenste isolerende laag worden gebruikt voor verbinding om de kortsluiting te voorkomen die wordt veroorzaakt door de verbinding tussen lijnen en pinnen van andere componenten. Wanneer pad-off-problemen altijd op deze plek plaatsvinden, kan worden geverifieerd dat het PCB-ontwerp hier zo irrationeel is dat het ontwerp van pads moet worden geoptimaliseerd. Pads kunnen worden ontworpen in de vorm van een lange ronde of waterdruppel binnen de bruikbare ruimte en er kunnen korte en dikke met koper beklede lijnen worden toegevoegd om het absorptievermogen naar PCB-materiaal te vergroten.

2. Wat betreft de soldeerlaag op de wand van het plaatgat, de reden ligt in de kleine afmeting van het plaatgat. Wanneer componenten worden gedemonteerd van PCB's, komt de soldeerlaag van de plaatgatwand mee. Er wordt dus gesuggereerd dat de grootte van het padgat 0,3 tot 0,5 mm groter moet zijn dan die van pinnen in het ontwerpproces. Wanneer de soldeertinlaag op de padgatwand eraf is gevallen, kan deze methode worden geprobeerd. Pinnen van nieuwe componenten moeten worden geïnstalleerd voordat de tincoating wordt aangebracht met een iets dikkere soldeertinlaag. Het volgende is het pinsolderen. De soldeertinlaag op de pin is in staat om de pads op PCB's gemakkelijk te solderen.

Vervanging van kwetsbare componenten

Zolang de elektronische componenten worden gebruikt, worden sommige onderdelen kwetsbaar en moeten ze worden vervangen of vervangen. De gebruikelijke methode om deze componenten te onderhouden is door middel van solderen, wat leidt tot veel tijdverbruik, wat de werkefficiëntie sterk beïnvloedt. Er wordt gesuggereerd dat er bases worden toegevoegd aan kwetsbare componenten of dat verbindingen kunnen worden gemaakt door middel van pluggen of insert-rijen. Deze methode helpt technici veel tijd en moeite te besparen.

PCB-ontwerp en -optimalisatie is een gecompliceerd proces, dat zowel een ontwerpblauwdruk als triviale details vereist. Het optimaliseren van elk detail leidt tot tijdverbruik en kostenverlaging in het fabricageproces van PCB's.

Bespreek uw PCB-project met PCBCart en laat uw PCB-ontwerpbestand GRATIS controleren!

Wanneer u PCBCart als uw PCB-fabrikant kiest, voeren we vóór productie een GRATIS DFM-controle uit op uw pcb-bestand. Als er mogelijke PCB-problemen worden gedetecteerd, nemen we contact met u op om deze samen op te lossen! Deze procedure zorgt ervoor dat de uiteindelijke printplaten precies werken zoals u ze heeft ontworpen! Wil je profiteren van onze DFM Check? Klik op de volgende knop om uw PCB-prijzen op te geven en de bestelling in te dienen. We nemen zo snel mogelijk contact met je op!

Handige bronnen:
• Ultieme ontwerphandleiding voor printplaten
• PCBCart biedt volledige PCB-fabricageservice
• Behalve PCB-fabricage biedt PCBCart ook geavanceerde kant-en-klare PCB-assemblageservice
• PCB Ontwerpbestandsvereisten voor snelle offerte en productie van PCB-assemblage