PCB設計從庫中為電路選擇正確的組件

2020-12-15

在PCB布局服務(wù)局工作的一大好處是我們使用過(guò)的所有不同的電路板設計類(lèi)型和樣式。不幸的是，那也是最糟糕的事情之一。似乎每次我們?yōu)樾驴蛻?hù)開(kāi)始設計時(shí)，我們都必須從頭開(kāi)始創(chuàng )建庫部件，以匹配其獨特的要求和規格。盡管我們所有人都非常擅長(cháng)和快速地做到這一點(diǎn)，但這對我們的生產(chǎn)率產(chǎn)生了可觀(guān)的影響。

解決此類(lèi)問(wèn)題的唯一方法是使用可靠的PCB庫系統，而這是我們做不到的。取而代之的是，我們在元件的研究，創(chuàng )建，驗證和修改上花了很多時(shí)間，而這些時(shí)間本來(lái)可以花在制作更多可計費的工作上。 

您是否遇到過(guò)類(lèi)似的問(wèn)題？ 

幸運的是，大多數PCB設計CAD系統都配備了許多生產(chǎn)力增強器，例如庫功能，可以在有效使用它們時(shí)節省時(shí)間和精力。讓我們看一下如何從庫中選擇適合您的電路的組件如何幫助提高PCB設計人員的生產(chǎn)率，以及如何最好地配置該CAD庫。

在為PCB設計原理圖開(kāi)發(fā)電路時(shí)，很明顯，必須選擇正確的組件才能在最終設計中正確運行。電路必須最終根據其規格執行，并將使用電路仿真和分析工具進(jìn)行測試，以在整個(gè)開(kāi)發(fā)板上驗證這一點(diǎn)。 

但是，性能并不是組件必須匹配才能成功在PCB上成功使用的唯一標準。 

它的物理封裝必須與其余零件一起安裝在板上，并且必須與用于構建板的組裝過(guò)程兼容。但是，在選擇組件之前，還需要首先考慮其他一些注意事項。

選擇要在電路板上使用的組件時(shí)，還必須考慮以下三個(gè)因素：

價(jià)格：組件的成本可能因制造商和分銷(xiāo)商的不同而有所差異，應在做出大規模生產(chǎn)電路板的承諾之前確認。

可用性：零件的價(jià)格可能在您項目預算的正確范圍內，但運輸延遲仍可能破壞電路板的制造。造成延誤的原因有很多，包括國定假日，政治問(wèn)題，甚至是大流行等自然災害。

生命周期：組件將不時(shí)從供應商的庫存中淘汰，這可能會(huì )給電路板的長(cháng)期構建帶來(lái)問(wèn)題。很多時(shí)候，都是為電路板的原型構建選擇零件，但由于使用壽命長(cháng)而沒(méi)有考慮。重要的是要找出組件的狀態(tài)，并在承諾使用前避免將攜帶的組件標記為NRND（不建議用于新設計），OBS（作廢）或EOL（壽命終止）。

您的電路板制造商可以在這里提供幫助。他們通常擁有訓練有素的采購人員，可以在構建電路板之前驗證零件的狀態(tài)。很多時(shí)候，如果您指定的組件壽命短，這些組件專(zhuān)家還可以就零件或電路的更改提出建議。

選擇了用于設計的組件后，下一個(gè)任務(wù)是保留它們，以便您可以在將來(lái)的設計中重復使用它們。在這里，您需要一個(gè)完善的PCB庫來(lái)為所有這些零件做好下一個(gè)設計的準備。

在零件編輯器中更改原理圖符號的參數。

系統設置并從庫中為電路選擇正確的組件

設置和管理PCB庫的方法有很多，從臨時(shí)的“垃圾”文件夾到成熟的庫包含系統。讓我們考慮一下首先存儲CAD庫零件的個(gè)人方法。

個(gè)人PCB庫

為您的PCB庫零件設置一個(gè)個(gè)人文件夾可以帶來(lái)一些真正的好處。您可以快速設置它，很容易找到它，并且可以直接控制它。當非?？焖俚貏?chuàng )建許多新設計或處理大量更改時(shí)，這可能非常有用。如上圖所示，還可以“實(shí)時(shí)”編輯這些零件以快速更改原理圖。

不利的一面是，您創(chuàng )建的部件將沒(méi)有自動(dòng)化的控制或安全性?？梢栽L(fǎng)問(wèn)您的文件夾的任何人都可能會(huì )更改零件并引起設計問(wèn)題。此外，您的PCB設計系統可能無(wú)法管理不在批準的庫包含系統中的零件的更改或更新。

系統庫

這些庫通常被合并到您使用的設計工具中，并將具有系統特權以控制誰(shuí)可以訪(fǎng)問(wèn)這些庫。這些工具通常還可以根據庫檢查設計數據庫，以驗證是否使用了零件的最新版本。 

盡管系統庫可能會(huì )花費更多的精力來(lái)設置和管理，但它們也提供了更大的保證，即您正在使用的部件是最新的并且未經(jīng)允許未經(jīng)改動(dòng)。系統庫通常用于大型公司或項目庫結構。

質(zhì)量控制是PCB庫的必要條件

質(zhì)量控制是保持良好可用的PCB庫的最重要方面之一。不僅必須正確地構建零件，而且還必須不定期地更新它們以匹配實(shí)際物理組件的生命周期變化。 

對于大型公司，這通常意味著(zhù)要雇用PCB圖書(shū)館員或組件組來(lái)為圖書(shū)館建立新零件，并相應地監視和更改現有零件。這包括原理圖符號及其關(guān)聯(lián)的SPICE模型，以及如下所示的組件封裝及其關(guān)聯(lián)的3D STEP模型。 

要構建和維護PCB庫，需要做很多工作。 

但是，公司定期設計印刷電路板的公司可以使用另一種庫方法來(lái)減輕某些工作量。

PCB布局組件占板面積，顯示零件的2D和3D版本

與第三方圖書(shū)館供應商合作

第三方庫供應商通過(guò)與零件制造商和分銷(xiāo)商的關(guān)系提供對大量電子組件的訪(fǎng)問(wèn)。通過(guò)合作，供應商通過(guò)PCB設計所需的不同零件的在線(xiàn)目錄為用戶(hù)提供支持。此類(lèi)目錄提供了通常希望為組件找到的信息，例如其零件號，值，公差和封裝類(lèi)型，但它們遠不止這些。 

還通過(guò)目錄提供了更詳細的數據，包括工作溫度，所需的制造工藝，邏輯類(lèi)型等，使用戶(hù)可以在零件搜索中過(guò)濾特定的細節。目錄還列出了訂購信息，包括制造商，分銷(xiāo)商，零件狀態(tài)或生命周期，甚至是價(jià)格，因此從庫中選擇適合您電路的組件可以使搜索過(guò)程更加簡(jiǎn)單。

這些第三方庫供應商最有用的功能可能是可以在某些PCB設計工具中使用它們，并將為該特定系統提供CAD庫零件。此優(yōu)勢使您可以在捕獲原理圖時(shí)立即訪(fǎng)問(wèn)所需的零件。 

只需打開(kāi)工具中包含的在線(xiàn)零件瀏覽器，找到并選擇所需的零件，然后將其放置在原理圖圖紙上即可。它不僅會(huì )下載針對您的設計工具進(jìn)行了優(yōu)化的制造商推薦的原理圖符號，而且還將包括相關(guān)的PCB尺寸和3D STEP模型。