Comparé au développement de systèmes logiciels, la conception matérielle et son optimisation dans le domaine de l’électronique sont confrontées à des problèmes pratiques tels qu’une longue durée de réalisation et des coûts élevés. Cependant, dans la conception réelle, les ingénieurs ont tendance à accorder davantage d’attention aux questions très théoriques, alors que ce qui exerce une grande influence sur le fonctionnement des circuits imprimés, ce sont justement certains détails erronés que nous devons corriger encore et encore. Il est impossible d’obtenir des PCB parfaits, mais une optimisation progressive peut être réalisée. Cet article commencera par énumérer certains problèmes liés à la conception des circuits, à la fabrication des PCB et à leur maintenance, puis proposera quelques méthodes faciles à utiliser pour les optimiser.PCB personnalisédans une limite de coûts.
Protection contre la tension de tenue pour la rectification de puissance multicanal des LED
Prenons comme exemple une répartition équipotentielle de l’électricité publique dans un couloir. Afin de garantir le fonctionnement normal du circuit, une alimentation multivoies est utilisée pour fournir l’électricité au module d’alimentation, qui est un module AC-DC avec les paramètres « Uin = AC85~264V ». Une LED de redressement IN4007 en série avec une résistance au carbone de 300 Ω 1/2 W est utilisée par l’entrée multivoies pour l’isolation. La figure 1 est le schéma électrique de ce produit.
Théoriquement, c’est une idée parfaite, mais il existe de sérieux problèmes lors de l’utilisation réelle. Sans tenir compte des surtensions, dans des conditions normales, la tension entre les alimentations multicanaux peut atteindre AC400V et la tension de tenue de l’IN4007 peut atteindre 1000V. Les bons composants ont été choisis, n’est-ce pas ? Mais en réalité, des courts-circuits explosifs se produisent souvent en raison du problème de tenue en tension, entraînant la mise au rebut de l’ensemble du produit. Bien sûr, on ne peut pas nier que la mauvaise qualité des composants et le vieillissement des LED contribuent également au problème. Mais même si l’on installe des LED de haute qualité ou des LED avec une tension de tenue plus élevée à la place des précédentes, le problème persiste.
Compte tenu des problèmes de qualité liés à une fatigue précoce pendant la période de garantie et de l’existence du rendement de débit (TPY), il est presque impossible pour les composants d’atteindre 100 % de TPY. Pour ce circuit, 24 LED de redressement sont nécessaires dans ce circuit avancé, avec un taux de rebut allant de 2,4 % à 7,2 %. Des PCB de cette qualité sont incapables de répondre pleinement aux besoins des clients. En réalité, il existe un moyen simple à utiliser pour traiter ce problème. Tant qu’une diode IN4007 supplémentaire est placée en série dans chaque boucle, ce problème sera facilement résolu. Comme, dans ce cas, la tension du circuit est réduite de 0,7 V, cela n’a aucun effet sur la sortie. Une légère augmentation du coût permet de doubler la valeur de tenue en tension et de réduire la fréquence des erreurs à 0,5 %.
Solutions aux interférences électromagnétiques causées par le fonctionnement fréquent des mini-relais
Les interférences électromagnétiques générées par les mini-relais sur les circuits imprimés proviennent des décharges d’arc qui se produisent lorsqu’ils coupent un courant élevé. Ces interférences n’affectent pas seulement le fonctionnement normal du CPU, entraînant des réinitialisations fréquentes, mais amènent également les décodeurs et les pilotes à produire des signaux et des instructions erronés, ce qui provoque des erreurs dans l’exécution des composants. L’ensemble de ces effets conduit à des produits défectueux et à des accidents. Afin de résoudre ce problème, deux aspects peuvent être envisagés : augmenter la capacité anti-interférence du CPU et réduire la source d’interférences.
1. Augmenter la capacité anti-interférence du CPU. Un CPU doté d’une forte capacité anti-interférence doit être installé. Le choix des CPU nécessite également des expériences et des tests. Par exemple, le microcontrôleur 90C52RC est un choix idéal. Ce type de CPU offre une capacité antistatique de 20 kV et une capacité de résistance aux impulsions rapides et aux interférences électromagnétiques de 4 kV.
2. Réduire la source d’interférence
• Les amplificateurs commandés par relais sont capables de réduire efficacement les interférences générées par la force électromotrice inverse lorsque la bobine est hors service.
• Le circuit d’absorption RC est connecté en parallèle entre les contacts du relais afin que les interférences de bruit puissent être rapidement absorbées.
• Les circuits imprimés sont revêtus de cuivre. Le revêtement de cuivre est très utile pour réduire les interférences des relais.
• Les relais doivent être soigneusement sélectionnés. Les relais ayant les mêmes spécifications présentent toujours des puissances de bobine différentes. Le principe de base est que plus la puissance de la bobine est élevée, plus les actions d’ouverture et de fermeture des contacts du relais sont rapides, plus la durée de décharge d’arc entre les contacts est courte, et plus la durée des interférences électromagnétiques est réduite.
L’amélioration du pad off
Ni le démontage ni la soudure ne peuvent être évités lors de la maintenance des circuits imprimés (PCB). Les PCB vieillissants ou ceux dont les pastilles sont trop petites présentent souvent un arrachement des pastilles et un décollement de la couche de soudure sur la paroi des trous métallisés lorsque les composants sont retirés des PCB.
1. En ce qui concerne le décollement des pastilles, la pastille voisine sur la même piste peut y être reliée par un court conducteur, à choisir en fonction de la distance et de l’intensité de courant qu’il peut supporter. Pour une courte distance, on peut utiliser pour la soudure des pattes coupées et mises au rebut ou un connecteur à broches ; pour une longue distance, on peut utiliser des fils de cuivre avec une couche isolante extérieure afin d’éviter les courts-circuits causés par le contact entre les conducteurs et les broches d’autres composants. Lorsque le problème de décollement de pastille se produit fréquemment à cet endroit, on peut vérifier que la conception du PCB à cet endroit est tellement irrationnelle qu’il est nécessaire d’optimiser la conception des pastilles. Les pastilles peuvent être conçues en forme ovale allongée ou en forme de goutte d’eau dans l’espace disponible, et des pistes en cuivre courtes et épaisses peuvent être ajoutées pour augmenter sa capacité d’absorption enversMatériau de PCB.
2. En ce qui concerne le décollement de la couche de soudure sur la paroi du trou métallisé, la raison réside dans la petite taille du trou. Lorsque les composants sont dessoudés des circuits imprimés, la couche de soudure de la paroi du trou métallisé se détache avec eux. Il est donc recommandé que la taille du trou de pastille soit de 0,3 à 0,5 mm plus grande que celle des broches lors de la phase de conception. Lorsque la couche d’étain de soudure sur la paroi du trou de pastille est tombée, cette méthode peut être essayée. Les broches des nouveaux composants doivent être installées avant l’étamage, avec une couche d’étain de soudure un peu plus épaisse. Vient ensuite la soudure des broches. La couche d’étain de soudure sur la broche permet de souder facilement les pastilles sur les circuits imprimés.
Remplacement des composants vulnérables
Tant que lecomposants électroniquessont utilisés, certaines parties deviennent vulnérables et doivent être modifiées ou remplacées. La méthode habituelle d’entretien de ces composants est la soudure, ce qui entraîne une grande consommation de temps et influence fortement l’efficacité du travail. Il est suggéré d’ajouter des supports aux composants vulnérables ou d’établir les connexions au moyen de fiches ou de rangées d’insertion. Cette méthode aide les ingénieurs à économiser beaucoup de temps et d’efforts.
La conception et l’optimisation de circuits imprimés est un processus complexe, nécessitant à la fois un plan de conception et des détails apparemment insignifiants. L’optimisation de chaque détail entraîne une consommation de temps et une diminution des coûts dansFabrication de circuits imprimésprocess.
Discutez de votre projet de PCB avec PCBCart et faites vérifier gratuitement votre fichier de conception de PCB !
Lorsque vous choisissez PCBCart comme fabricant de circuits imprimés, nous effectuerons uneVérification DFM gratuitesur votre fichier PCB avant la production. Si nous détectons le moindre problème potentiel de PCB, nous vous contacterons pour les résoudre ensemble ! Cette procédure permet de garantir que les circuits imprimés finaux fonctionnent exactement comme vous les avez conçus ! Vous voulez profiter de notre contrôle DFM ? Cliquez sur le bouton suivant pour obtenir un devis pour le prix de vos PCB et passer la commande. Nous vous répondrons rapidement !
Obtenez un devis de fabrication de circuits imprimés FR - Aucun MOQ requis !
Ressources utiles:
•Guide ultime de conception de circuits imprimés
•PCBCart fournit un service de fabrication de circuits imprimés complet et entièrement fonctionnel
•En plus de la fabrication de circuits imprimés, PCBCart propose également un service avancé d’assemblage de circuits imprimés clé en main
•Exigences relatives aux fichiers de conception PCB pour un devis rapide d’assemblage de PCB et la production
