<div dir='auto'>K tomuto bych ještě přidal napěťové dimenzování SMD odporů, zvlášť těch s vyšším odporem tedy se slabší odporovou vrstvou.  0805 na 50V doopravdy není to správné, i když výkonově je v limitu a splňuje to i katalogové hodnoty. <div dir="auto">Tomáš OK2MTM </div></div><div class="gmail_extra"><br><div class="gmail_quote">Dne 31. 7. 2024 23:33 napsal uživatel Pavel Kutina <hw@prelude.cz>:<br type="attribution" /><blockquote class="quote" style="margin:0 0 0 .8ex;border-left:1px #ccc solid;padding-left:1ex"><p dir="ltr">Hezké shrnutí, ještě by se mi tam líbila poznámka o dimenzování součástek - <br>
teď jsem na dovolené, takže nemám firemní standardy po ruce, ale typicky:<br>
- napěťově dimenzovat elektrolyty na minimálně 1.3-násobek provozního<br>
- keramiky a tantaly min. dvojásobek<br>
- MLCC tři a více<br>
- rezistory výkonově miniálně 1.3x, napěťově 2x</p>
<p dir="ltr">atd...</p>
<p dir="ltr">Samozřejmě - každé pravidlo má svoji výjimku, ale když už ji dělám, musím <br>
vědět proč a musím to umět obhájit (ať už sobě, nebo oponentovi, je-li).</p>
<p dir="ltr">Dá se toho najít dost, ale díky za ten seznam, hodí se.</p>
<p dir="ltr">Pavel Kutina<br><br></p>
<p dir="ltr">----- Original Message ----- <br>
From: Vojtěch Petrucha<br>
To: hw-list@list.hw.cz<br>
Sent: Wednesday, July 31, 2024 3:12 PM<br>
Subject: pravidla navrhu<br></p>
<p dir="ltr">zdravim,<br></p>
<p dir="ltr">studenti řeší bakalářské, diplomové práce a jiné projekty. často něco <br>
navrhují, pájí, oživují..<br>
pořád s nimi člověk řeší při návrhu ty samé věci.. už mě to trochu nebaví, <br>
člověk pak nemá energii projevit více invence na daný konkrétní problém. <br>
sepsal jsem pár hesel, vychází mi to na 2 strany A4, které bych je donutil <br>
před danou činností přečíst, třeba by to trochu pomohlo...<br>
tak prosím, pokud by měl k tomu někdo nějaké poznámky na co zásadního jsem <br>
zapomněl, nebo co je zásadně špatně :-) není cílem se příliš rozepisovat, <br>
nechci z toho dělat román na pokračování, to by pak zas nečetli..<br>
používají KiCAD a z charakteru prací se jedná v 99% případů u prototypy, <br>
které musí ideálně fungovat, protože na verzi 2, se najde čas a energie jen <br>
velmi vyjímečně.</p>
<p dir="ltr">díky<br>
v.<br><br><br></p>
<p dir="ltr">schéma<br></p>
<p dir="ltr">* RTFM - od všech použitých součástek, projít doporučená zapojení a <br>
aplikační nóty, doporučené rozložení součástek na DPS, mrknout na zapojení <br>
development kitu od výrobce<br>
* napájení - na vstupu něco jako  indukčnost+pojistka+ varistor+ kondenzátor <br>
+ transil (hodnoty dle výkonu), zamyslet se jestli je vhodné přidat ochranu <br>
proti přepólování (dioda, pojistka, MOSFET...)<br>
* pokud je v návrhu spínaný zdroj, tak na jeho výstup zenerka (výkonovější, <br>
třeba 0.6-1W)  např. 5V6 pro 5Vout<br>
* pokud je tam LDO - ověřit v datasheetu, jaké umí kondenzátory, jestli může <br>
mít lowESR keramiku na výstupu, na výstupu opět výkonovější zenerka (např. <br>
3V6 při 3V3 out)<br>
* digitální signály - ke zdroji signálu typicky dát rezistor typ. 220 Ohm <br>
(47-470 Ohm dle účelu), platí pro SPI, UART, rozvody hodin a další... <br>
(hlavně rychlé, déle aktivní signály...)<br>
* signály kde hrozí přímá interakce s uživatelem ochránit nějakou ESD <br>
ochranou<br>
* signály, které vedou třeba na čelní panel nebo dále ven ze zařízení lépe <br>
zapojit přes nějaký další prvek - např. LED přes tranzistor, vstup přes <br>
buffer apod (právě kvůli ESD, méně resetů MCU vlivem blesků..)<br>
* myslet na diagnostiku při oživování - do napájecích větví přidat smd <br>
jumper propojky, kterými lze izolovat části obvodu, přidat testpointy (např. <br>
malý through-hole pad) na sběrnicové a další signály<br>
* myslet na autodiagnostiku zařízení - pokud je tam MCU s volným ADC tak <br>
měřit třeba napájecí a další napětí<br>
* ještě jednou zkontrolovat, že nejsou přehozené +- u OZ, jejich napájecí <br>
pady, in/out u stabilizátorů apod.<br>
* u každé aktivní součástky mít alespoň jeden kondenzátor (100nF) nebo lépe <br>
kombinaci 10nF/10uF v případě preciznější analogové součástky, napájení lze <br>
oddělit například rezistorem 10 Ohm pro lepší filtraci napájení a zamezení <br>
šíření rušení, případně 0805 tlumivkou 10uH (pozor na možné vazbení mg. <br>
rušení do té části obvodu..)<br>
* pokud je v obvodu STM32, zapojit SWD s pinoutem dle Nucleo boardu (Vcc, <br>
SWCLK, GND, SWDAT, NRST), vhodně zapojit NRST (R/C ), ověřit zda je tam <br>
BOOT0 pin a jeho případné ošetření (R na GND).<br>
* pokud je v obvodu STM32 - pokud je krystalový oscilátor tak zapojení <br>
krystal + 1xR + 2xC, pozor na rozložení země pokud je použit low power RTC <br>
32kHz krystal<br>
* myslet na možný vzdálený update firmware, použít UART který to umožňuje, <br>
apod.<br>
* pokud chci seriózněji používat ADC, použít externí referenci, např. něco <br>
jako LM4040, u vstupů mít R a C<br>
* hierarchické kreslení schéma používat s rozumem - pro opakující se bloky, <br>
pokud se celé schéma vleze pohodlně na A4, tak žádné nepoužívat, jen bloky <br>
třeba graficky oddělit čárkovanou čarou a popisem<br>
* používat LABELy pro vedení signálu, s názvem, který rozumně charakterizuje <br>
daný signál, např. MOSI_OLED<br>
* zkontrolovat že RXD vede na TXD a naopak, pokud je v zapojení UART, stejně <br>
tak např. MOSI že vede na vstup slave. zkontrolovat že všechny LABELy u <br>
periferií mají protějšek, např. na MCU<br>
* přidat na vhodné místo(a) elektrolytické/tantalové kondenzátory - <br>
zásobárna energie, pro výkonovější věci<br>
* mít v zapojení nějaké indikační/diagnostické LED, např. na 3V3 větvi, na <br>
MCU pro ladění programu, indikaci běhu apod.<br>
* přidej do schématu samostatné piny a přiřaď jim footprint montážního <br>
otvoru, možná na ně pak nezapomeneš při kreslení DPS<br>
* vysvětlující popisky ve schématu, například výpočet děliče pro <br>
stabilizátor napětí, časová konstanta pro filtr, odpor k LED dává jaký <br>
proud/svítivost apod. u preciznějších součástek uvádět poznámky (<2ppm TC, <br>
X7R, 2W, 125°C varianta, verze B, thin-film,  apod. )<br>
* rezistory pro nevýkonové aplikace 0603, 0805, 1206 tam kde je potřeba... <br>
precizní rezistory mohou být lepší v drátovém provedení (menší mechanický <br>
stres při ručním pájení), kondenzátory - blokovací 100nF 0603/0805 pouzdro, <br>
10uF/10V lze 0805 na větší napětí již 1206, pozor na footprint pro <br>
tlumivky - nutno zvolit dle Isat, R, čím větší proud tím větší pouzdro! <br>
0603/0805/1206 tlumivky pouze pro filtrování nevýkonových napájení, ne jako <br>
akumulační indukčnost v DCDC měniči.<br>
* pokud mám na MCU volné vývody a nejedná se o velikostně kritickou <br>
aplikaci, přivedu je na nějaké konektory nebo pady, které se neosadí, ale v <br>
případě rozšíření nebo nutnosti změny zapojení mohou pomoci<br>
* při výběru součástek / přiřazování pouzder (footprintů) preferovat ne BGA <br>
verze (pro naši školní spíše prototypovou výrobu), vývodové (TQFN) před typy <br>
QFN, případně QFN které mají vývody dostupné z boku před součástkami, které <br>
mají vývode pouze zespod a ještě dále od hrany pouzdra<br><br><br><br><br><br><br></p>
<p dir="ltr">plošný spoj<br></p>
<p dir="ltr">* typicky bude TOP-horní vrstva pro vedení max. množství signálů a umístění <br>
SMD součástek, spodní vrstva BOT  jako GND ve formě rozlité země, s minimem <br>
přerušení. V případě 4-vrstvého PCB: TOP (SMD a signály), IN1 (GND), IN2 <br>
(rozvody napájení - formou rozlité země), BOT (zbytek signálů respektive <br>
součástek, i zde ideálně rozlitá GND). 6-vrstvá PCB: dle potřeby <br>
(TOP-součástky a signály, IN1 - GND, IN2 - napájení, IN3 -další signály <br>
(pozor pokud zde bude chyba, nepůjde spoj „přeškrábnout..“), IN4 - GND, BOT- <br>
součástky a signály)<br>
* zadefinovat si více tlouštěk spojů, např. 0.2; 0.4; 0.6; 0.8; 1.2; 1.6; <br>
2.4; 3.2 a 5 a tyto patřičně používat - pro nevýkonové rychlé digitální <br>
signály 0.2-0.4, pro napájecí a pomalé a statické signály klidně větší <br>
tloušťku, například širší spoj vedoucí k nožičce SMD součástky pomáhá ten <br>
spoj chránit<br>
* zadefinovat si vlastní prokovy, např. 0.6mm průměr a 0.3 mm díra (menší <br>
jen ve velmi odůvodněných případech). Prokovy na GND použít na připojení <br>
země k součástkám, ideálně co nejblíže padu to jde, ale ne přímo v padu <br>
(může komplikovat strojové pájení - odsátí pájky)<br>
* pozor při požadavku na frézování 4 a více vrstvých PCB - nemít spoje a <br>
rozlité vodivé v místě řezu - hrozí zkrat např. při deformaci okraje DPS, <br>
použít alespoň 0.5mm mezeru..<br>
* součástky skládat tak jak na sebe navazují ve schématu, aby spoje mezi <br>
nimi byly co nejkratší, soustředit se na prvotní zapojení důležitých věcí <br>
(např. blokovací kondenzátor, smyčka kudy teče proud u step-down měniče) a <br>
až pak ty další (Enable signál, indikační LED )... tu smyčku DCDC měniče <br>
zapojit v TOP vrstvě, nechodit zbytečně přes prokovy, pokud to není nutné <br>
(RTFM - vzorový návrh výrobce)<br>
* nedávat citlivé zpracování signálu vedle výkonového spínaného zdroje, <br>
promyslet celkové rozložení PCB i s ohledem například na galvanickou izolaci <br>
některých částí. nejdříve rozmístit všechny součástky, nechat si to <br>
zkontrolovat a až pak pokračovat taháním spojů - fáze rozmístění součástek <br>
je velmi kritická, vyplatí se jí věnovat více času.. Autorouter používat <br>
pouze ve velmi odůvodněných případech<br>
* GND pro sondu (stačí bod, i neprokovený, vícekrát, třeba u míst kde se <br>
předpokládá měření)<br>
* popisky - všechny součástky, konektory...  měřicí body (TPxx), u konektorů <br>
lze přidat (zjednodušený) pinout, nebo alespoň výrazné označení pinu č.1, <br>
přidat jméno autora, laboratoře, školy, datum, verzi<br>
* využívat možnost zobrazení 3D modelu - lépe vizualizuje výslednou DPS, na <br>
návrhu velmi hustě vypadající rozložení součástek se tak nemusí jevit, lze <br>
vylepšit rozložení...<br>
* při použití rozlití GND a napájení  - nemusí být vždy vhodné mít celistvou <br>
plochu, ale může být lepší oddělit výkonové věci od citlivých analogových <br>
nebo digitálních (AnalogGND, DigitalGNG, PowerGND...)<br>
* výsledný obrys PCB se snažím přizpůsobit nějaké krabičce, do které <br>
zařízení plánuji umístit - nejdříve si zhruba rozložím součástky, vidím <br>
velikost, vyberu krabici a podle ní udělám finální rozměr PCB (pozor na <br>
rozumné tolerance rozměrů) a pak využiji dostupné místo, například více <br>
oddálím některé bloky... pokud se bude PCB zasouvat do drážek v extrudované <br>
krabičce nechám nedávám tam v tom místě spoje<br>
* zvážím rozmístění ovládacích/indikačních prvků na PCB tak, aby se nemusely <br>
připojovat vodičem, ale byly rovnou na PCB, LED lze dát do mechanických <br>
držáků, např. D-SUB konektory na delších nožičkách poskytnou trochu <br>
flexibility při montáži<br>
* pokud má nějaká výkonová součástka „Thermal Pad“ tak jej připojuji pomocí <br>
více prokovů (vias) na požadovaný potenciál - často GND, ale může být i <br>
nejzápornější potenciál v obvodu, nebo jiný...zkontroluji správné <br>
odmaskování<br>
* citlivější části obvodů, vstupy součástek lze různými způsoby chránit - <br>
smyčkou vodivé cesty například vstup integrátoru (na cestě pak není nepájivá <br>
maska), frézováním drážek lze také omezit povrchové proudy, frézováním lze <br>
zamezit mechanickému stresování součástek (napěťové reference, precizní <br>
analogové obvody), frézováním lze vytvořit „ostrůvek“ který lze tepelně <br>
izolovat nebo provizorně termostatovat přidáním např. 3D tištěné krabičky. <br>
Promyslím, na jaký potenciál připojím kovovou krabici - připravím si <br>
patřičný pad na PCB.<br>
* velmi citlivé části obvodů nebo třeba vf obvody lze uzavřít do stíněných <br>
kovových krabiček, na DPS se umístí pružinové držáky těchto prvků, zapájení <br>
po celém obvodu až případně na konec po úspěšném otestování<br>
* velké toroidní tlumivky nebo transformátory lze upevnit pomocí vázacích <br>
provázků přes vhodně umístěné otvory v PCB<br>
* pokud mi to při routování spojů „nevychází“ tak se zamyslím, jestli nelze <br>
upravit zapojení - prohodit nožičky na MCU (viz třeba CubeMX configurátor - <br>
alternativní rozložení pinů). Na MCU lze například některý signál vést přes <br>
jinou nožičku MCU, která bude nastavená do režimu, že jí to bude jedno...<br>
* použij DRC, projdi všechny ERRORy i WARNINGy<br><br></p>
<p dir="ltr">_______________________________________________<br>
HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz<br>
Hw-list@list.hw.cz<br>
http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list </p>
<p dir="ltr">_______________________________________________<br>
HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz<br>
Hw-list@list.hw.cz<br>
http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list<br>
</p>
</blockquote></div><br></div>