Leiterplattentechnisch - Open Source PCB Design

Ein großer Trend im Bereich des elektronischen Designs ist die Verwendung von Open Source Hardware und ihre unterstützenden Open Source Schaltpläne und PCB Layout Zeichnungen. Durch den Einsatz von Open Source Hardware und ihren unterstützenden Ressourcen können Ingenieure bestehende Designlösungen problemlos nutzen, wodurch die Effizienz gesteigert und die Markteinführungszeit verkürzt wird. Da Ingenieure ein tieferes Verständnis für den Unterschied zwischen traditionellem PCB- und Open-Source-PCB-Design erlangen, wird dieser Trend höchstwahrscheinlich weiter wachsen.

Open-Source-PCB-Design hat mehrere große Vorteile gegenüber traditionellem PCB-Design, einschließlich der wiederholten Verfügbarkeit von Strom- und Digitalteilen und Hochgeschwindigkeitsdatenteilen, was Ingenieure geneigt macht, Open-Source-PCB-Design. Im vergangenen Designprozess standen Ingenieure vor dem Problem der Stromversorgung. Im Open-Source-Design wird die Leiterplatte schneller und mit HF-Architektur ausgestattet, was das Netzteillayout komplizierter macht, und Ingenieure müssen ihm mehr Aufmerksamkeit schenken. Die Linienbreite, der Linienabstand und die Durchgangslöcher der Leiterplatte. In der Open-Source-PCB-Designumgebung kann es kopiert und verwendet werden, solange sich das Layout als effektiv erwiesen hat, ohne dass es von Grund auf neu gestaltet werden muss.

Wachstumstrend

Beim Entwerfen von Leiterplattenlayouts mit höherer Geschwindigkeit (oder Layouts mit ähnlicher Leistung) sind viele Ingenieure im Allgemeinen daran gewöhnt, auf Anwendungshinweise zu verweisen oder Hersteller um Hilfe zu bitten und verwenden sogar die PDF-Version der Leiterplatte, um die Verkabelung maßstabsgerecht auf Papier zu messen. Daher bevorzugen Ingenieure bei Anwendungsdesigns mit vielfältigen und komplexen Layouts Open-Source-Leiterplatten. Open Source Design ist einfach zu bedienen. Ingenieure können alle Moduldesigns des PCB-Designprozesses abschließen, ohne ein Layoutexperte zu sein. Gerade bei besonderen Problemen spüren Ingenieure offensichtlich keinen Layoutdruck. Zum Beispiel: Für das schwierige Strommodul im traditionellen PCB-Design wird das Layout einfacher, wenn das vorhandene Open-Source-Designschema verwendet wird. Komplizierte PCB-Design-Layouts wie Stromversorgung, Hochgeschwindigkeitsschnittstellen und Schaltungen und sogar impedanzanpasste Schaltungen können einfach und schnell über Open Source wiederverwendet oder kopiert werden.

Herausforderungen und Vorteile

Die Integration von Open Source Design steht vor mehreren Herausforderungen, wie z.B. mehr Lärmproblemen. Wenn die Leiterplatte Hochstromschalter verwendet, wird das Rauschen in andere Schaltkreise gestreut. Aber die größte und wichtigste Herausforderung für Open Source Design könnte die Veränderung der Lernkurve sein. Ein einfaches Beispiel: Obwohl Ingenieure Open-Source-Layouts leicht kopieren und einfügen können, verlieren sie möglicherweise auch die Gelegenheit, die Grundlagen eines kompletten Designs zu erlernen, einschließlich der Einstellung von Abständen, erforderlichen Linienbreiten und Impedanzanpassung.

Dies bringt Ingenieure zweifellos in ein Dilemma: Wenn Sie kein Open-Source-Design verwenden, stoßen Sie auf bestimmte Komponentendesignprobleme im Designprozess, und Open-Source-Design kann möglicherweise nicht in der Lage sein, tiefes Designwissen zu erlernen. Wenn Ingenieure die grundlegenden Prinzipien des Designs nicht verstehen können,werden sie es schwierig finden, die einzigartigen Design-Herausforderungen in der Zukunft zu bewältigen.

Auf der anderen Seite kann die Verwendung von Open-Source-Design Ingenieuren eine neue Perspektive auf den PCB-Designprozess bieten. Mit anderen Worten, wenn die Methode richtig ist, können die Lernhindernisse, die durch den Einsatz von Open Source Design verursacht werden, in eine echte Lernmöglichkeit umgewandelt werden.

Die Verwendung von Open Source Design kann einen Ausgangspunkt für Ingenieure bieten, um Design zu lernen. Wenn Ingenieure Open-Source-Layout als Referenzpunkt betrachten, können sie PCB-Design-Kenntnisse in der Tiefe erlernen. Ausgehend von diesem Referenzpunkt können Ingenieure rückwärts denken, um besser zu verstehen, warum bestimmte Layouts eine bestimmte Layoutmethode verwenden, die eine neue Methode für Ingenieure schafft, um aus bestehenden Designs zu lernen, die nicht von traditionellen PCB-Designmodellen bereitgestellt werden können.

Wenn der Ingenieur ein Open-Source-Layout im Entwurfsprozess verwendet, kann der Entwurfsprozess von den Ergebnissen basierend auf den spezifischen Komponenten, dem Leitungsabstand und der Anzahl der Kupferdrähte umgekehrt werden, die im Stromversorgungsdesign verwendet werden. Dies bietet Ingenieuren eine ausgezeichnete Gelegenheit, die Grundlagen des Designs aus der Praxis zu lernen, einschließlich Thermomanagement, Impedanzanpassung, Netzteillayout usw.

Einige Tipps

Ingenieure müssen sorgfältig entscheiden, ob sie Open-Source-Designs verwenden, da nicht alle Open-Source-Designs tatsächlich "bewährt" sind. Einige Ingenieure können beispielsweise nicht vollständig prüfen, ob sie auf die Design-Layouts anderer Ingenieure anwendbar sind, wenn sie ein Open-Source-Layout erstellen. Nehmen Sie das thermische Management von Open Source Design als Beispiel. Wenn der Ingenieur den Unterschied zwischen den Entwurfslösungen nicht vollständig versteht,dann kann der Entwurf scheitern. Einfach ausgedrückt, manchmal kennen wir die Quelle des verwendeten Open-Source-Layouts nicht, so dass es schwierig ist, seine Zuverlässigkeit vorherzusagen.

Nehmen Sie das Power Modul Design basierend auf dem Open Source Layout wieder. Zunächst denken Ingenieure vielleicht, dass die Leiterplatte gut funktioniert und integrieren sie in das Design. Beim Eintritt in die Testphase kann jedoch festgestellt werden, dass das ursprüngliche Design nicht vollständig getestet wurde, um spezifische Spezifikationen oder Anforderungen zu erfüllen, wie elektromagnetische Störungen (EMI), die durch Strahlung oder Leitung verursacht werden.

Glücklicherweise können Ingenieure, die zum ersten Mal Open Source Layout verwenden, auf die folgenden Vorsichtsmaßnahmen verweisen. Leiterplattenlayouts von Halbleiterlieferanten können robuster und zuverlässiger sein als Layouts aus Online-Ankündigungen, Websites oder Foren. So wie sich Ingenieure in der Open-Source-Diskussionsgruppe e-column gerne auf der e-column-Plattform versammeln, um zu diskutieren, betrachten andere PCB-Design-Ingenieure der gleichen Branche das Forum als einen der Kanäle, um den Erfolg und Misserfolg bestimmter Open-Source-Layouts zu diskutieren. Mit der schrittweisen Transformation von PCB-Designmethoden zu Open-Source-Modellen müssen wir die Herausforderungen, Vorteile und einzigartigen Lernmöglichkeiten, die Open-Source-PCB-Design mit sich bringt, klar verstehen. Dies wird nicht nur Ingenieuren und Herstellern zugute kommen, sondern auch die Entwicklung der gesamten Leiterplattenindustrie stark fördern.