蓄電池充電機PCB基本設(shè)計流程詳細方案
2017-7-27 11:01:38??????點擊：
一般蓄電池充電機PCB基本設(shè)計流程如下：前期準(zhǔn)備->蓄電池充電機PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計->蓄電池充電機PCB布局->蓄電池充電機充電電路板布線->蓄電池充電機充電電路板布線優(yōu)化和絲印->網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查->制版。
01
前期準(zhǔn)備。這包括準(zhǔn)備元件庫和原理圖。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一塊好的板子，除了要設(shè)計好原理之外，還要畫得好。在進行蓄電池充電機PCB設(shè)計之前，首先要準(zhǔn)備好原理圖SCH的元件庫和蓄電池充電機PCB的元件庫。元件庫可以用peotel自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸資料自己做元件庫。原則上先做蓄電池充電機PCB的元件庫，再做SCH的元件庫。蓄電池充電機PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝;SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與蓄電池充電機PCB元件的對應(yīng)關(guān)系就行。PS：注意標(biāo)準(zhǔn)庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設(shè)計，做好后就準(zhǔn)備開始做蓄電池充電機PCB設(shè)計了。
02
蓄電池充電機PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的充電機充電電路板尺寸和各項機械定位，在蓄電池充電機PCB設(shè)計環(huán)境下繪制蓄電池充電機PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關(guān)、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定蓄電池充電機充電電路板布線區(qū)域和非蓄電池充電機充電電路板布線區(qū)域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非蓄電池充電機充電電路板布線區(qū)域)。
03
蓄電池充電機PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準(zhǔn)備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡(luò)表(Design->CreateNetlist)，之后在蓄電池充電機PCB圖上導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表(Design->LoadNets)。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行：
①.按電氣性能合理分區(qū)，一般分為：數(shù)字充電機充電電路區(qū)(即怕干擾、又產(chǎn)生干擾)、模擬充電機充電電路區(qū)(怕干擾)、功率驅(qū)動區(qū)(干擾源);
②.完成同一功能的充電機充電電路，應(yīng)盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡潔;同時，調(diào)整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔;
③.對于質(zhì)量大的元器件應(yīng)考慮安裝位置和安裝強度;發(fā)熱元件應(yīng)與溫度敏感元件分開放置，必要時還應(yīng)考慮熱對流措施;
④.I/O驅(qū)動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件;
⑤.時鐘產(chǎn)生器(如：晶振或鐘振)要盡量靠近用到該時鐘的器件;
⑥.在每個集成充電機充電電路的電源輸入腳和地之間，需加一個去耦電容(一般采用高頻性能好的獨石電容);充電機充電電路板空間較密時，也可在幾個集成充電機充電電路周圍加一個鉭電容。
⑦.繼電器線圈處要加放電二極管(1N4148即可);
⑧.布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。
需要特別注意：在放置元器件時，一定要考慮元器件的實際尺寸大小(所占面積和高度)、元器件之間的相對位置，以保證充電機充電電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時，應(yīng)該在保證上面原則能夠體現(xiàn)的前提下，適當(dāng)修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯落有致”。這個步驟關(guān)系到板子整體形象和下一步蓄電池充電機充電電路板布線的難易程度，所以一點要花大力氣去考慮。布局時，對不太肯定的地方可以先作初步蓄電池充電機充電電路板布線，充分考慮。
04
蓄電池充電機充電電路板布線。蓄電池充電機充電電路板布線是整個蓄電池充電機PCB設(shè)計中最重要的工序。這將直接影響著蓄電池充電機PCB板的性能好壞。在蓄電池充電機PCB的設(shè)計過程中，蓄電池充電機充電電路板布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時蓄電池充電機PCB設(shè)計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷充電機充電電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后，認(rèn)真調(diào)整蓄電池充電機充電電路板布線，使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的蓄電池充電機充電電路板布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。蓄電池充電機充電電路板布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。蓄電池充電機充電電路板布線時主要按以下原則進行：
①.一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進行蓄電池充電機充電電路板布線，以保證充電機充電電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最細寬度可達0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。對數(shù)字充電機充電電路的蓄電池充電機PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路,即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用(模擬充電機充電電路的地則不能這樣使用)
②.預(yù)先對要求比較嚴(yán)格的線(如高頻線)進行蓄電池充電機充電電路板布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的蓄電池充電機充電電路板布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。
③.振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩充電機充電電路下面、特殊高速邏輯充電機充電電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零;
④.盡可能采用45度的折線蓄電池充電機充電電路板布線，不可使用90度折線，以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
⑤.任何信號線都不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小;信號線的過孔要盡量少;
⑥.關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地。
⑦.通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出。分頁
⑧.關(guān)鍵信號應(yīng)預(yù)留測試點，以方便生產(chǎn)和維修檢測用
⑨.原理圖蓄電池充電機充電電路板布線完成后，應(yīng)對蓄電池充電機充電電路板布線進行優(yōu)化;同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后，對未蓄電池充電機充電電路板布線區(qū)域進行地線填充，用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。
蓄電池充電機PCB蓄電池充電機充電電路板布線工藝要求：
①.線
一般情況下，信號線寬為0.3mm(12mil)，電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil);線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm(13mil)，實際應(yīng)用中，條件允許時應(yīng)考慮加大距離;蓄電池充電機充電電路板布線密度較高時，可考慮(但不建議)采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm(10mil)，線間距不小于0.254mm(10mil)。
特殊情況下，當(dāng)器件管腳較密，寬度較窄時，可按適當(dāng)減小線寬和線間距。
②.焊盤(PAD)
焊盤(PAD)與過渡孔(VIA)的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm;例如，通用插腳式電阻、電容和集成充電機充電電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm(63mil/32mil)，插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil)。實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實際元件的尺寸來定，有條件時，可適當(dāng)加大焊盤尺寸;蓄電池充電機PCB板上設(shè)計的元件安裝孔徑應(yīng)比元件管腳的實際尺寸大0.2～0.4mm左右。
③.過孔(VIA)
一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil);當(dāng)蓄電池充電機充電電路板布線密度較高時，過孔尺寸可適當(dāng)減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。
④.焊盤、線、過孔的間距要求
PADandVIA：≥0.3mm(12mil)
PADandPAD：≥0.3mm(12mil)
PADandTRACK：≥0.3mm(12mil)
TRACKandTRACK：≥0.3mm(12mil)
密度較高時：
PADandVIA：≥0.254mm(10mil)
PADandPAD：≥0.254mm(10mil)
PADandTRACK：≥0.254mm(10mil)
TRACKandTRACK：≥0.254mm(10mil)
05
蓄電池充電機充電電路板布線優(yōu)化和絲印。“沒有最好的，只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去設(shè)計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設(shè)計的經(jīng)驗是：優(yōu)化蓄電池充電機充電電路板布線的時間是初次蓄電池充電機充電電路板布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了(Place->polygonPlane)。鋪銅一般鋪地線(注意模擬地和數(shù)字地的分離)，多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時，設(shè)計時正視元件面，底層的字應(yīng)做鏡像處理，以免混淆層面。
06
網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查。首先，在確定充電機充電電路原理圖設(shè)計無誤的前提下，將所生成的蓄電池充電機PCB網(wǎng)絡(luò)文件與原理圖網(wǎng)絡(luò)文件進行物理連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)檢查(NETCHECK)，并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設(shè)計進行修正，以保證蓄電池充電機充電電路板布線連接關(guān)系的正確性;網(wǎng)絡(luò)檢查正確通過后，對蓄電池充電機PCB設(shè)計進行DRC檢查，并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設(shè)計進行修正，以保證蓄電池充電機PCB蓄電池充電機充電電路板布線的電氣性能。最后需進一步對蓄電池充電機PCB的機械安裝結(jié)構(gòu)進行檢查和確認(rèn)。
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制版。在此之前，最好還要有一個審核的過程。
蓄電池充電機PCB設(shè)計是一個考心思的工作，誰的心思密，經(jīng)驗高，設(shè)計出來的板子就好。所以設(shè)計時要極其細心，充分考慮各方面的因數(shù)(比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮)，精益求精，就一定能設(shè)計出一個好板子。
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