ECBC实战营项目展示——电源设计项目流程

meilinso51552 · 发表于 2015-6-17 14:38:55

写在开始之前:细节就是魔鬼,不能将就自己。

从功能需求开始:
初定这个电源设计的项目时的目标是做一个将USB电源输入转为5V，-5V，3.3V,1.2V的输出，同时在USB断电时，能用电池继续为系统供电，保证系统的正常工作。

系统功能模块框图：
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各个功能模块的器件选型：
选型流程：根据不同功能模块的性能要求到MOUSER ELECTRONIC，DigiKey 上查找所需的器件，下载Datasheet,阅读并最终确定核心器件。综合考虑性能，价格，采购途径，采购难度等。

确定应用电路：可以根据Datasheet上提供的应用电路结合自己的需求选择合适的应用电路。

原理图库与封装库的建立：
建立原理图库的步骤：
1：新建一个原理图库SCH LIB，并命名。
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2：在这个原理图库里添加新的元器件：根据元器件的外形绘制符号形状，并添加管脚。并在Library Component Properties里添加对器件（Component）的Default Designator(标识)，Description(描述)，Parameters里添加比如Footprint，Manufacture，Part Number，Value等重要参数。以上的这些参数最好在建库阶段全部做好，便于后面生成BOM表采购清单。
PS：
description里面应该对器件的关键参数做一个说明：比如电阻的精度，电容的耐压值，LED的颜色。
Default Designator(标识)有一定的命名规则，比如电阻用R？，电容用C?.
Manufacture注明器件的生产厂商。
Part Number 是器件的物料号，在厂家那里这是器件的唯一标识。

PCB库的建立流程：
1：一般可以通过Compliant Footprint Wizard以及芯片Datasheet上的参数建立PCB封装。
2：分立器件（电阻电容二极管）的封装可以考虑自己绘制，或者直接从官方给的库里复制粘贴过来。要注意的是，封装不一定要严格按照给定的参数画，有时候为了焊接方便，可以适当延长焊盘的长度。

建立好原理图库以及封装库后，再回到原理图库里为每个器件添加封装。

绘制原理图：
准备工作：首先新建一个工程Project（ECBC_PowerDesign）,将上面建立的原理图库和PCB库添加到Project下，再添加一个原理图到Project 的Source Documents .

原理图绘制流程：先布局再连线。

PCB图绘制：
新建一个PCB文件添加到项目下，在Keep_Out Layer以及Mechanical1层用Line画出板子形状并在design 目录下选择Board Shape下的Define From Selected Objects只留下板子需要的PCB。

选定一个原点：在Edit目录下的Origin下设定原点，一般选择为PCB板的左下角。
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将原理图Update到PCB图上,然后进行布局布线。
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以上是这个电源项目的一个流程简要介绍。

下面是对整个项目涉及到的要点的总结：

1 原理图绘制
1.1 规范化问题
1.1.1 原理图库的规范化
管脚标号的命名要统一；
器件的尺寸，引脚间距要合适，便于后面画原理图时器件的摆放，图纸的美观。引脚在网格上，便于对齐；
器件的参数要在建完库后立马添加上，如Footprint，Value，Description，Part Number等，有利于后期BOM表的生成；
1.1.2 原理图绘制的规范化
器件放置：器件按模块集中放置。模块间按信号流向摆放。器件之间对齐有序。器件应占据图纸的大部分，不拥挤也不留太多空白；
连线规则：不同器件应由导线相连，不能管脚与管脚直接对接。网络标签要躺在导线上；
网络标签的使用：网络标签的命名要规范。模块间建议用导线直接相连，除非导线太长，太绕。模块内建议都用导线相连，除非导线的连接会引起误解，不美观，才考虑用网络标签；
注释的重要性：模块要有简洁的模块名称，便于他人阅读。元器件的标识，值，要统一原则放置；
1.2 版本控制
有较大的修改时建议另存一个版本。版本控制有利于后期的BUG查找以及写总结；
1.3 美的问题
原理图应该让人一眼看上去觉得舒服。

2 PCB绘制：
2.1布局
建议以功能模块为单位进行布局。再按信号流摆放，调整模块的位置。大体布局后在调整模块内的器件间距；
2.2 布线
先完成各个模块内的连线，要考虑连线的次序，把后面比较难处理的线先连了。较简单的线实在绕不过去就打过孔走背面；
2.3 丝印
丝印的摆放原则：让自己在焊接时能轻易识别器件的对应关系，合适的注释有利于后期的调试；

3 焊接
3.1 焊接顺序
按信号流的先后进行整个模块的焊接。先芯片后器件。先焊接低，小的器件，在焊接高，大的器件；
3.2 焊接中的注意要点
拿到板子第一步测量电源与地是否短路；
每完成一个器件的焊接要马上检查是否虚焊，短路。有方向性的器件确认方向是否摆放正确；
确保工作台上只有一类器件，避免混淆；
器件盒的器件摆放的顺序要讲究，把可能弄混的器件距离远点放；

4 调试
每完成一个模块的焊接就进行调试，调试通了时候再进行下一个模块的焊接。完成各个模块的焊接后再按照信号流的顺序连接模块并进行调试。忌讳一次性将所有的器件焊完，再进行调试，一旦出现BUG就祝你好运了。

以上就是三毛做这次的电源模块的所有总结，希望我罗列的项目流程以及总结能对你有所帮助。
（ECBC实战营学员：黄伟清）

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