Problèmes possibles et solutions dans le processus de conception de PCB

Par rapport au développement du système logiciel, la conception du matériel et son optimisation de l'électronique ont vu les problèmes pratiques tels que la consommation de temps et le coût élevé. Cependant, dans la conception proprement dite, les ingénieurs ont tendance à accorder plus d'attention aux problèmes de principe, mais ce qui conduit à la grande influence sur le fonctionnement des cartes de circuits imprimés, ce ne sont que quelques erreurs détaillées que nous devons corriger encore et encore. Il est impossible d'obtenir une génération parfaite de PCB, mais une optimisation progressive peut être obtenue. Ce passage énumérera d'abord certains problèmes de conception de circuits, de production et de maintenance de PCB, puis fournira des méthodes faciles à utiliser pour optimiser les PCB personnalisés à un coût limité.

Résister à la protection de tension de la LED de redressement de puissance multicanal

Prenons l'exemple d'une cloison d'électricité publique de couloir. Afin d'assurer le fonctionnement normal du circuit, une alimentation multicanal est utilisée pour fournir de l'électricité au module d'alimentation qui est un module AC-DC avec les paramètres "Uin=AC85~264V". La LED de redressement IN4007 qui est en série avec une résistance au carbone de 300Ω1/2W est utilisée par une entrée multicanal pour l'isolation. La figure 1 est le schéma de circuit de ce produit.

Théoriquement, c'est une idée parfaite alors qu'il y a de sérieux problèmes dans l'utilisation réelle. Sans tension de pointe considérée, dans les situations normales, la tension entre l'alimentation multicanal peut atteindre AC400V et la tension de tenue de IN4007 peut atteindre 1000V. Les bons composants sont récupérés, n'est-ce pas ? Mais le fait est que l'explosion de raccourci se produit souvent en raison du problème de tension de tenue, entraînant la mise au rebut de l'ensemble du produit. Bien sûr, on ne peut nier que la mauvaise qualité des composants et le vieillissement des LED contribuent également au problème. Mais même si des LED de haute qualité ou des LED avec une tension de tenue plus élevée sont installées à la place des précédentes, le problème persiste.

Compte tenu des problèmes de qualité de la fatigue précoce pendant la garantie et de l'existence d'un rendement de débit (TPY), il est presque impossible pour les composants d'atteindre 100 % de TPY. En ce qui concerne ce circuit, 24 LED de redressement sont nécessaires dans ce circuit avancé avec un taux de rebut compris entre 2,4 % et 7,2 %. Les PCB d'une telle qualité ne sont jamais capables de répondre pleinement aux besoins des clients. En fait, voici un moyen facile à utiliser pour gérer ce problème. Tant qu'un autre IN4007 est placé en série dans chaque boucle, ce problème sera facilement résolu. Parce qu'à ce moment, la tension du circuit est réduite de 0,7 V, cela n'a aucun effet sur la sortie. Seule une légère augmentation du coût entraîne des valeurs de tension de tenue doubles et une diminution de l'occurrence d'erreur à 0,5 %.

Solutions aux interférences électromagnétiques par le fonctionnement fréquent du relais miniature

Les interférences électromagnétiques apportées par les relais miniatures sur les PCB depuis la décharge d'arc seront produites lorsqu'ils coupent un courant élevé. L'interférence influence non seulement le fonctionnement normal du processeur, entraînant des réinitialisations fréquentes, mais fait que les décodeurs et les pilotes produisent des signaux et des instructions erronés qui entraînent également une erreur de mise en œuvre des composants. Toutes ces influences entraîneront des marchandises défectueuses et des accidents. Afin de résoudre ce problème, deux aspects peuvent être envisagés :augmenter la capacité anti-interférence du processeur et réduire la source d'interférence.

1. Augmentez la capacité anti-interférence du CPU. Un processeur avec une capacité anti-interférence élevée doit être installé. La sélection des processeurs nécessite également des expériences et des tests. Par exemple, 90C52RC SCM est une sélection idéale. Ce type de processeur présente une capacité antistatique de 20 KV et une capacité électromagnétique et d'impulsion anti-rapide de 4 KV.

2. Réduisez la source d'interférence
• Les amplificateurs pilotés par relais sont capables de réduire efficacement les interférences générées par la force contre-électromotrice lorsque la bobine est en panne.
• Le circuit d'absorption RC est connecté en parallèle entre les contacts de relais afin que les interférences sonores peuvent être rapidement absorbées.
• Les circuits imprimés sont recouverts de cuivre. Le revêtement en cuivre est très utile pour réduire les interférences des relais.
• Les relais doivent être soigneusement sélectionnés. Les relais avec les mêmes spécifications ont toujours des sélections de puissance de bobine différente. Le principe de base est que plus la puissance de la bobine est grande, plus les actions marche-arrêt des contacts du relais sont rapides, plus le temps de décharge d'arc entre les contacts est court, plus le temps d'interférence électromagnétique devient court.

L'amélioration de Pad Off

Ni le démontage ni le soudage ne peuvent être évités lorsque les PCB sont en cours de maintenance. Les PCB vieillissants ou les PCB avec des pastilles trop petites voient toujours la pastille et la couche de soudure sur la paroi du trou de la plaque lorsque les composants sont démontés des PCB.

1. En ce qui concerne le pin pad éteint, le pad à proximité sur le même itinéraire peut y être connecté avec une ligne courte qui peut être sélectionnée en fonction de la distance et de la quantité de courant qu'elle peut contenir. Pour la courte distance, les broches ou l'en-tête de broche coupés peuvent être utilisés pour la soudure; pour la longue distance, des fils de cuivre avec une couche isolante extérieure peuvent être utilisés pour la connexion afin d'éviter le court-circuit causé par la connexion entre les lignes et les broches d'autres composants. Lorsque le problème de pad off se produit toujours à cet endroit, on peut vérifier que la conception du PCB ici est tellement irrationnelle que la conception des pads doit être optimisée. Les pastilles peuvent être conçues en forme de long rond ou de goutte d'eau dans l'espace utilisable et des lignes recouvertes de cuivre courtes et épaisses peuvent être ajoutées pour augmenter sa capacité d'absorption vis-à-vis du matériau PCB.

2. En ce qui concerne la couche de soudure sur la paroi du trou de la plaque, la raison réside dans la petite taille du trou de la plaque. Lorsque les composants sont démontés des PCB, vient avec la couche de soudure de la paroi du trou de la plaque. Il est donc suggéré que la taille du trou du tampon soit supérieure de 0,3 à 0,5 mm à celle des broches lors du processus de conception. Lorsque la couche d'étain de soudure sur la paroi du trou de la pastille est tombée, cette méthode peut être essayée. Les broches des nouveaux composants doivent être installées avant l'étamage avec la couche d'étain à souder un peu plus épaisse. Vient ensuite la soudure des broches. La couche d'étain à souder sur la broche est capable de souder facilement les pastilles sur les PCB.

Remplacement des composants vulnérables

Tant que les composants électroniques sont utilisés, certaines pièces deviennent vulnérables et doivent être changées ou remplacées. La méthode habituelle d'entretien de ces composants est la soudure qui prend beaucoup de temps, influençant fortement l'efficacité du travail. Il est suggéré que des bases soient ajoutées aux composants vulnérables ou que les connexions puissent être réalisées via des fiches ou des rangées d'inserts. Cette méthode permet aux ingénieurs d'économiser beaucoup de temps et d'efforts.

La conception et l'optimisation des PCB est un processus compliqué, nécessitant à la fois un plan de conception et des détails triviaux. L'optimisation de chaque détail entraîne une perte de temps et une réduction des coûts dans le processus de fabrication des PCB.

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