➤ Как нарисовать электрическую схему на компьютере — обзор программ

Мы все больше пользуемся компьютером и виртуальными инструментами. Вот уже и чертить на бумаге схемы не всегда хочется — долго, не всегда красиво и исправлять сложно. Кроме того, программа для рисования схем может выдать перечень необходимых элементов, смоделировать печатную плату, а некоторые могут даже просчитать результаты ее работы.

Бесплатные программы для создания схем

В сети имеется немало неплохих бесплатных программ для рисования электрических схем. Профессионалам их функционала может быть недостаточно, но для создания схемы электроснабжения дома или квартиры, их функций и операций хватит с головой. Не все они в равной мере удобны, есть сложные в освоении,  но можно найти несколько бесплатных программ для рисования электросхем которыми сможет пользоваться любой, настолько в них простой и понятный интерфейс.

Самый простой вариант — использовать штатную программу Windows Paint, которая есть практически на любом компьютере. Но в этом случае вам придется все элементы прорисовывать самостоятельно. Специальная программа для рисования схем позволяет вставлять готовые элементы на нужные места, а потом соединять их при помощи линий связи. ОБ этих программах и поговорим дальше.

Бесплатная программа для рисования схем — не значит плохая. На данном фото работа с Fritzing

Редактор электрических схем QElectroTech

Программа для рисования схем QElectroTech есть на русском языке, причем русифицирована она полностью — меню, пояснения — на русском языке. Удобный и понятный интерфейс — иерархическое меню с возможными элементами и операциями в левой части экрана и несколько вкладок вверху. Есть также кнопки быстрого доступа для выполнения стандартных операций — сохранения, вывода на печать и т.п.

Редактор электрических схем QElectroTech

Имеется обширный перечень готовых элементов, есть возможность рисовать геометрические фигуры, вставлять текст, вносить изменения на определенном участке, изменять в каком-то отдельно взятом фрагменте направление, добавлять строки и столбцы.

В общем, довольно удобна программа при помощи которой легко нарисовать схему электроснабжения, проставить наименование элементов и номиналы. Результат можно сохранить в нескольких форматах: JPG, PNG, BMP, SVG, импортировать данные (открыть в данной программе) можно в форматах  QET и XML, экспортировать — в формате QET.

Недостаток этой программы для рисования схем — отсутствие видео на русском языке о том, как ей пользоваться, зато есть немалое количество уроков на других языках.

Графический редактор от Майкрософт — Visio

Для тех, кто имеет хоть небольшой опыт работы с продуктами Майкрософт, освоить работу в из графическом редакторе Visio (Визио) будет несложно. У данного продукта также есть полностью русифицированная версия, причем с хорошим уровнем перевода.

Составлять электрические схемы в Visio несложно

Данный продукт позволяет начертить схему в масштабе, что удобно для расчета количества необходимых проводов. Большая библиотека трафаретов с условными обозначениями, различных составляющих схемы, делает работу похожей на сборку конструктора: необходимо найти нужный элемент и поставить его на место. Так как к работе в программах данного типа многие привыкли, сложности поиск не представляет.

К положительным моментам можно отнести наличие приличного количества уроков по работе с этой программой для рисования схем, причем на русском языке.

Компас Электрик

Еще одна программа для рисования схем на компьютере — Компас Электрик. Это уже более серьезный продукт, который используют профессионалы. Имеется широкий функционал, позволяющий рисовать различные планы, блок-схемы, другие подобные рисунки. При переносе схемы в программу параллельно формируется спецификация и монтажная схема и све они выдаются на печать.

Для начала работы необходимо подгрузить библиотеку с элементами системы. При выборе схематичного изображения того или иного элемента будет «выскакивать» окно, в котором будет список подходящих деталей, взятый из библиотеки. Из данного списка выбирают подходящий элемент, после чего его схематичное изображение появляется в указанном месте схемы. В то же время автоматически проставляется соответствующее ГОСТу обозначение со сквозной нумерацией (цифры программа меняет сама).

В то же время в спецификации появляются параметры (название, номер, номинал) выбранного элемента.

Пример схемы, созданной в Компас Электрик

В общем, программа интересная и полезная для разработки схем устройств. Может применяться для создания схемы электропроводки в доме или квартире, но в этом случае ее функционал использован почти не будет. И еще один положительный момент: есть много видео-уроков работы с Компас-Электрик, так что освоить ее будет несложно.

Программа DipTrace — для рисования однолинейных схем и принципиальных

Эта программа полезна не только для рисования схем электроснабжения — тут все просто, так как нужна только схема. Более полезна она для разработки плат, так как имеет встроенную функцию преобразования имеющейся схемы в трассу для печатной платы.

Исходная схема (мультивибратор), нарисованная а DipTrace

Схема печатной платы

Сама плата мультивибратора

Для начала работы, как и в многих других случаях, необходимо сначала подгрузить имеющиеся на вашем компьютере библиотеки с элементной базой.

Для этого необходимо запустить приложение  Schematic DT, после чего можно загрузить библиотеки. Их можно будет скачать на том же ресурсе, где будете брать программу.

После загрузки библиотеки можно приступать к рисованию схемы. Сначала можно «перетащить» нужные элементы из библиотек на рабочее поле, развернуть их (если понадобится), расставить и связать линиями связи. После того как схема готова, если необходимо, в меню выбираем строку «преобразовать в плату» и ждем некоторое время. На выходе будет готовая печатная плата с расположением элементов и дорожек. Также можно в 3D варианте посмотреть внешний вид готовой платы.

Бесплатная прога ProfiCAD для составления электросхем

Бесплатная программа для рисования схем ProfiCAD — один из лучших вариантов для домашнего мастера. Она проста в работе, не требует наличия на компьютере специальных библиотек — в ней уже есть коло 700 элементов. Если их недостаточно, можно легко пополнить базу. Требуемый элемент можно просто «перетащить» на поле, там развернуть в нужном направлении,  установить.

Пример использования ProfiCAD для рисования электрических схем

Отрисовав схему, можно получить таблицу соединений, ведомость материалов, список проводов. Результаты можно получить в одном из четырех наиболее распространенных форматов: PNG, EMF, BMP, DXF.  Приятная особенность этой программы — она имеет низкие аппаратные требования. Она нормально работает с системами от Windows 2000 и выше.

Есть у этого продукта только один недостаток — пока нет видео о работе с ней на русском языке. Но интерфейс настолько понятный, что разобраться можно и самому, или посмотреть один из «импортных» роликов чтобы понять механику работы.

 Платные, на которые стоит потратиться

Если вам придется часто работать с программой для рисования схем, стоит рассмотреть некоторые платные версии. Чем они лучше? У них более широкий функционал, иногда более обширные библиотеки  и более продуманный интерфейс.

Простая и удобная sPlan

Если вам не очень хочется разбираться с тонкостями работы с многоуровневыми программм, присмотритесь к пролукту sPlan.

Он имеет очень простое и понятное устройство, так что через час-полтора работы вы будете уже свободно ориентироваться.

Как обычно в таких программах, необходима библиотека элементов, после первого пуска их надо подгрузить перед началом работы. В дальнейшем, если не будете переносить библиотеку в другое место, настройка не нужна — старый путь к ней используется по умолчанию.

Программа для рисования схем sPlan и ее библиотека

Если вам необходим элемент, которого нет в списке, его можно нарисовать, затем добавить в библиотеку. Также есть возможность вставлять посторонние изображения и сохранять их, при необходимости, в библиотеке.

Из других полезных и нужных функций — автонумерация, возможность изменения масштаба элемента при помощи вращения колесика мышки, линейки для более понятного масштабирования. В общем, приятная и полезная вещь.

Micro-Cap

Эта программа кроме построения схемы любого типа (аналогового, цифрового или смешанного) позволяет еще и проанализировать ее работу. Задаются исходные параметры и получаете выходные данные. То есть, можно моделировать работу схемы при различных условиях. Очень полезная возможность, потому, наверное, ее очень любят преподаватели, да и студенты.

В программе Micro-Cap есть встроенные библиотеки, которые можно пополнять при помощи специальной функции. При рисовании электрической схемы продукт в автоматическом режиме разрабатывает уравнения цепи, также проводит расчет в зависимости от проставленных номиналов. При изменении номинала, изменение выходных параметров происходит тут же.

Программа для черчения схем электроснабжения и не только — больше для симуляции их работы

Номиналы элементов могут быть постоянными или переменными, зависящими от различных факторов — температуры, времени, частоты, состояния некоторых элементов схемы и т.д. Все эти варианты просчитываются, результаты выдаются в удобном виде. Если есть в схеме детали, которые изменяют вид или состояние — светодиоды, реле — при симуляции работы, изменяют свои параметры и внешний вид благодаря анимации.

Программа для черчения и анализа схем Micro-Cap платная, в оригинале — англоязычная, но есть и русифицированная версия. Стоимость ее в профессиональном варианте — больше тысячи долларов. Хороша новость в том, что есть и бесплатная версия, как водится с урезанными возможностями (меньшая библиотека, не более 50 элементов в схеме, сниженная скорость работы). Для домашнего пользования вполне подойдет и такой вариант. Приятно еще что она нормально работает с любой системой Windows от Vista и 7 и выше.

PCB Design — Как создавать печатные платы — Промышленные новости — Новости

Начиная со схемы

Прежде чем начать рисовать провода и прочее, вам нужно знать, какую схему вы хотите построить. Поэтому вам нужно найти или спроектировать схему для вашей схемы. И вам нужно программное обеспечение для проектирования печатных плат . Тогда вы готовы начать процесс.

Начните с рисования вашей принципиальной схемы в выбранном вами программном обеспечении.

Процесс проектирования печатной платы

Подготовка макета платы

Теперь пришло время нарисовать доску. Вам необходимо перенести вашу принципиальную схему на чертеж вашей печатной платы.

Рисование печатных плат — это произведение искусства. Не торопитесь, и убедитесь, что это выглядит хорошо. Следуйте инструкциям по проектированию для рисования печатных плат.

Большинство программного обеспечения для печатных плат будет иметь инструменты, которые помогут вам нарисовать вашу плату из схемы. Я не могу охватить их все, но я написал учебник по дизайну печатных плат для Eagle, чтобы помочь вам учиться.

Вещи, чтобы думать о

Вы положите плату в коробку? Помните, что высокие компоненты, возможно, должны быть установлены плоско, чтобы соответствовать. С чертежом ваших компонентов, размещенным на вашей доске, распечатайте его на листе бумаги. Используйте эту бумажную версию вашей платы, чтобы проверить, что она подойдет к коробке и ваши разъемы подойдут.

Получение вашей печатной платы

Когда вы закончите рисовать свою плату, пришло время подготовить дизайн вашей печатной платы к производству .

По сути, это означает, что вам нужно проверить свою доску на наличие ошибок и преобразовать ее в файлы Gerber . Затем выберите дешевого производителя печатных плат и изготовьте свою плату.

NeoDen предлагает комплексные решения для сборочной линии smt, включая печь для оплавления SMT, машину для пайки волной припоя, машину для захвата и размещения, принтер для паяльной пасты, загрузчик печатных плат, разгрузчик печатных плат, устройство для стружки, SMT AOI, SMT SPI, рентгеновский аппарат SMT, SMT сборочное оборудование, оборудование для производства печатных плат   SMT запасные части и т. д. любые виды SMT машин, которые вам могут понадобиться, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации:

Ханчжоу Неоден технологии Лтд

Добавить: Здание 3, промышленный и технологический парк Diaoyu, № 8-2, проспект Кеджи, район Юйхан, Ханчжоу , Китай

Свяжитесь с нами: Стивен Сяо

Телефон: 86-18167133317

Факс: 86-571-26266866

Skype ： тонер-картридж

Электронное письмо:   [email protected]   

E-mail: [email protected] m

Как спроектировать печатную плату | Блог Advanced PCB Design

Ключевые выводы

• Проектирование печатной платы начинается с включения конструкторской документации в технологический процесс.

• Дизайнер должен построить схемы земельных участков и правила проектирования в соответствии со спецификациями производителя и требованиями дизайна.

• Процесс компоновки, как заключительный этап подготовки к производству, представляет собой основную часть обязанностей дизайнера.

 

При некотором руководстве и опыте проектирование плотных плат может стать второй натурой

Первый раз, когда проектировщик размещает печатную плату, обычно это опыт, чреватый ошибками, разочарованием и необходимой настойчивостью. . В этом нет вины пользователя или даже интерфейса — проектирование печатных плат — сложная тема, затрагивающая многие инженерные дисциплины, материаловедение, химию и многое другое. Несмотря на то, что ставки намного ниже, особенно если плата является просто проверкой знаний новичка, а не реальной платой, установленной для производства, дизайнеры захотят заблаговременно внедрить полезные передовые методы. Изучение того, как и почему, в отличие от того, что можно и чего нельзя делать, еще больше укрепит знания и уверенность дизайнера. Это краткое введение в проектирование печатной платы расскажет читателю об основных шагах процесса проектирования и уроках, которые они должны усвоить в процессе.

Как спроектировать печатную плату: Введение

Распространенной ошибкой дизайнеров-любителей является стремление достичь уровня проектирования печатной платы. Нетрудно понять почему: доска — это забавная часть дизайна, где пользователи играют в 3D-головоломку, пытаясь найти лучшее инженерное решение с предоставленной схемой и ограничениями. Может показаться заманчивым использовать автотрассировщик (автоматический программный алгоритм, который пытается завершить размещение и трассировку платы) для экономии времени. В то время как автотрассировщик является полезным инструментом во многих проектах, чаще это последняя функция, позволяющая получить исключительно плотную конструкцию, а не то, что предназначено для развертывания при первых признаках проблемы. Поскольку все хорошее приходит со временем, дизайнеры должны сначала инвестировать в базовые структуры данных, которые обеспечивают строительные блоки дизайна, прежде чем погрузиться в суть проекта.

Процесс обучения проектированию печатной платы, скорее всего, начнется с некоторых контрольных документов, обычно спецификации материалов (BOM), схемы и некоторой дополнительной проектной информации:

• Спецификация — Спецификация содержит всю информацию, относящуюся к компонентам, которые в конечном итоге будут размещены на поверхности платы. Это включает в себя подсчет количества, номера деталей производителя (MPN), значения параметров и справочные номера.

• Схема — Если плата является сердцем проекта, схематический документ сродни мозгу и нервной системе. Схема содержит всю информацию о том, как будут соединяться компоненты и их общие сети (синоним узлов в схеме именования схемы/сетевого анализа).

• Дополнительные документы — Это может быть много вещей, включая текстовый процессор или другой аналогичный формат файла с большим количеством текста и изображений, который содержит все запрошенные изменения из первоначального заказа на работу и любую другую информацию, которую команда инженеров хочет назвать проектировщиком. внимание на (схемы силовых цепей, дизайн стека и переходных отверстий или правила проектирования).

Подготовка схем земельных участков и правил проектирования зданий

С этого момента проектировщик начинает с изучения MPN в каталоге поиска деталей, чтобы найти таблицы данных для всех компонентов в спецификации (при условии, что это не было включено в проектную документацию). Техническое описание предназначено для двух целей:

1. В нем указаны размеры детали или расположение контактных площадок, чтобы дизайнер мог построить точную схему площадки для размещения.
2. Предоставляет дополнительную информацию о том, как лучше всего разместить схему, содержащую рассматриваемый компонент, для достижения наилучшей производительности.

Шаблоны площадок — это пространство, занимаемое компонентом при размещении на плате и содержащее информацию о контактных площадках и просверленных отверстиях. Неправильно подобранные или смещенные элементы рельефа могут привести к целому ряду проблем во время сборки. Что касается второго пункта, многие электронные устройства должны иметь тщательно продуманную компоновку и настройки дизайна медных элементов, чтобы максимизировать эффективность. Это часто наблюдается в силовых схемах и не так важно в схемных блоках, состоящих только из пассивных компонентов.

После того, как шаблоны земель правильно связаны с соответствующими схематическими символами, необходимо сделать последний шаг, прежде чем можно будет продолжить компоновку: разработка правил. Идея настройки правил проектирования с помощью диспетчера ограничений заключается в том, что тогда дизайнеру не нужно на лету мысленно жонглировать тем, что допустимо, а что нет. Гораздо проще оставить что-то столь утомительное компьютеру. При настройке правил функция проверки правил может информировать дизайнера, когда они нарушаются, с помощью индикации на экране. Это не позволяет разработчику тратить значительное время на дизайн, в котором неправильно синтезированы проектные ограничения, что является прямым отражением сложности материалов и оборудования, используемых для изготовления платы.

Кульминация дизайна в процессе макетирования

Дизайнер макетов достиг своего одноименного момента. Список цепей экспортируется для программного обеспечения схемы и заполняет плату всеми шаблонами площадок компонентов, именами цепей, позиционными обозначениями и любой другой информацией, которую включает дизайнер. Компоновка сначала должна начинаться с группировки — дизайнер, используя схему в качестве эталона, размещает блоки схемы на плате. Достаточное расстояние должно быть обеспечено через разветвление, но точные расстояния не так важны, как размещение и вращение компонентов. Если есть какие-либо критические сигналы, такие как часы, линии данных, дифференциальные пары и т. д., расстояние, на котором проходят эти трассы, должно быть приоритетным. В противном случае общее эмпирическое правило состоит в том, что короткие и короткие трассы для питания и возврата, а также самые короткие и прямые трассы для любых оставшихся сигналов.

После утвержденного размещения большинство дизайнеров готовы развести плату и положить конструкцию в постель, но есть еще один последний шаг. Плоский дизайн питания и земли должен формироваться на соответствующих слоях. Все силовые и заземляющие отверстия должны находиться в пределах периметра этих медных профилей, но может быть необходимо разделить одни и те же плоскости сети на несколько слоев или даже провести широкие дорожки, чтобы достичь тех же отверстий сети, которые находятся далеко от основных областей распределения. . В любом случае необходимо соблюдать осторожность при маршрутизации на уровнях, соединенных с плоскостями питания: в целях целостности сигнала следует избегать пересечения разделенной плоскости почти при любых обстоятельствах.

Процесс проектирования печатной платы представляет собой основную обязанность дизайнера компоновки; Чтобы помочь в этом, а также в любых вспомогательных задачах, пакет программного обеспечения Cadence для проектирования и анализа печатных плат предоставляет пользователям непревзойденный уровень поддержки и функциональности.

Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Если вы хотите узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.

Запросить оценку

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на Linkedin Посетите вебсайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Проектирование печатной платы, схема и сборка

Проектирование печатной платы, схема и процесс сборки.

Конструкция печатной платы или печатная плата ( PCB ) или печатная монтажная плата ( PWB ) представляет собой плату, изготовленную из изолирующего и высокотермостойкого изоляционного материала, такого как стекловолокно. Эти доски также называются подложками. Подложка или плата могут иметь только один однослойная ( однослойная печатная плата ) или более одного слоя (многослойная печатная плата ). Проводящий металл, такой как медь, используется для создания токопроводящих дорожек или дорожек для облегчения прохождения электричества. После того, как эти проводящие дорожки протравлены на подложке, она называется «печатная плата ».

PCB Design

Содержание:

История печатной платы

История печатных плат восходит к середине 1930-х годов, когда австрийский инженер Пауль Эйслер изобрел печатную плату при разработке радиоприемника. Эти радиоприемники позже широко использовались Соединенными Штатами во время Второй мировой войны. После этого использование и применение печатных плат, поскольку коммерческие в электронных компаний .

Эти печатные платы бесполезны, пока электронные компоненты не будут припаяны. Электронные компоненты могут быть как сквозными, так и SMD. Опять же, технология, используемая для пайки этих компонентов на печатной плате, может быть технологией сквозных отверстий или Технология поверхностного монтажа .

Материал для пайки может включать припой в виде проволочного припоя, паяльной пасты, шариков припоя для BGA ( Массив шариковых сеток ) и флюс для пайки.

Печатная плата (печатная плата)

Конструкция печатной платы: рекомендации, правила и инструменты

Как объяснялось выше, печатная плата представляет собой плату, изготовленную из одного или нескольких слоев изолирующего материала печатной платы ( стекловолокно, керамика , высокотермостойкий пластик или любой другой диэлектрический материал ) с токопроводящими дорожками, протравленными проводящим металлом, таким как медь.

В процессе производства печатной платы следы медного или любого другого проводника вытравливаются с платы, оставляя только следы, необходимые для монтажа/пайки электронных компонентов. После того, как все основные электронные компоненты припаяны к печатной плате и плата готова к использованию, она называется Сборка печатной платы (PCA) или Сборка печатной платы (PCBA).

Текущим общим стандартом проектирования печатных плат является IPC-2221A. Общий стандарт IPC 2221A на Конструкция печатной платы содержит правила изготовления печатных плат и рекомендации по качеству.

Эта информация и рекомендации применимы ко всем типам печатных плат, включая однослойные печатные платы и многослойные печатные платы, и информация включает информацию о подложке, свойствах материала, критериях покрытия поверхности, толщине проводника, размещении компонентов, размерах и правилах допусков и т. д.

Другими стандартами проектирования печатных плат являются IPC-2220 и IPC-959.2. Следует отметить, что IPC и другие стандарты предоставляют информацию о том, как правильно развести плату.

Для идеальной и надежной конструкции печатной платы необходимо хорошее знание и понимание методов компоновки печатной платы , а также базовое понимание работы схемы. При проектировании прототипа печатной платы необходимо позаботиться о материале подложки в зависимости от типа технологии пайки и используемых компонентов.

Ширина дорожек печатной платы ( проводники цепи ) следует выбирать с учетом ожидаемого максимального повышения температуры при номинальном токе и приемлемом импедансе. Другими моментами, которые следует учитывать при проектировании печатной платы, являются КТР, стоимость и диэлектрические свойства. Разработчик должен тщательно сбалансировать ограничения стоимости с потребностями в надежности и производительности. Кроме того, следует тщательно выбирать паяльную маску и переходные отверстия.

Прототип печатной платы

Схема печатной платы

Принципиальная схема — это схема , показывающая и поясняющая, как и где будут монтироваться электронные компоненты для получения целевого продукта. Каждый компонент на схеме печатной платы представлен символом цепи. Создание принципиальной схемы до производства имеет решающее значение. Это дает представление о том, как будет работать схема и как достичь целевого продукта. Принципиальная схема необходима для любого нового электронного продукта, устройства или гаджета.

Символ цепи электронных компонентов

Как нарисовать принципиальную схему?

Начертить принципиальную схему не так сложно, если вы знаете основы. Вот несколько советов, руководств и руководств:

1. Изучите и поймите все распространенные символы и сокращения для электронных компонентов, которые будут использоваться на схеме.
2. С помощью линейки начертите соединительные провода прямыми линиями. Используйте следующие символы: «клякса» () на каждом стыке между проводами, пометьте компоненты (резисторы, конденсаторы, диоды и т. д.) с их значениями, положительный ( + ) подача должна быть вверху, а отрицательная ( — ) подача внизу. Отрицательное питание обычно обозначается 0 В, ноль вольт.
3. Для сложных принципиальных схем начинайте слева направо. Чтобы сигналы шли слева направо ( входы и элементы управления должны быть слева, выходы справа).

Компоновка печатной платы

Сборка печатной платы

Сборка печатной платы

Монтаж электронных компонентов на печатной плате и подготовка ее к использованию называется сборкой печатной платы. А Процесс сборки печатной платы может использовать технологию сборки через отверстие или технологию поверхностного монтажа (SMT) или их сочетание.

После того, как печатная плата собрана с компонентами, она готова к тестированию и окончательной сборке с продуктом. Но не гарантируется, что сборка печатной платы обеспечит производство без дефектов на 100%. Будут дефекты, и эти дефекты необходимо переработать/отремонтировать.

Видео: Процесс сборки печатной платы SMT

Блок-схема процесса сборки печатной платы (процесс PCBA)

Блок-схема процесса сборки печатной платы (процесс PCBA)

Видео: Как сделать печатную плату (PCB) – пошаговое руководство