Архив метки: Печатные платы

САПР, Статьи

Пользовательские расширения для EasyEDA

Пользователи-энтузиасты создают дополнительные расширения для EasyEDA, В сети существует огромное количество полезных и не очень дополнений для удобной работы в приложении. Ниже, представлены самые востребованные и проверенные расширения и краткое описание каждого из них:

1. EasyEDA iBOM

iBom – это расширение для EasyEDA и LCEDA: Standard Edition. Расширение основано на проекте InteractiveHtmlBom, разработанном и созданном компанией qu1ck. С помощью расширения iBOM возможно создание автономного HTML-представления проекта платы, которое может стать хорошим помощником при сборке печатной платы.

https://github.com/turbobabr/easyeda-ibom-extension

2. EasyEDA ToggleView

Расширение ToggleView поможет переключить текущий вид редактора плат между обычным и перевернутым видом. Как сообщает автор этого расширения это всего лишь хакерский обходной путь, пока EasyEDA не реализует его в своем приложении. По сути, он применяет преобразование стиля: ScaleX(-1) к редактору, чтобы перевернуть его в направлении X. Чтобы по-прежнему иметь возможность правильно взаимодействовать с перевернутым представлением с помощью мыши, все события мыши также необходимо перехватывать и переворачивать в направлении X, что и реализовано в расширении.

https://github.com/xsrf/easyeda-toggleview

3. EasyEDA SVG Import

Это расширение для EasyEDA, которое может импортировать файлы SVG в слои EasyEDA без каких-либо искажений, которые создает внутренний импорт изображений. Он также позволяет импортировать SVG в виде сплошных областей или дорожек/контуров.

https://github.com/xsrf/easyeda-svg-import

4. EasyEDA Label Maker

Простое расширение для создания названий меток на печатной плате. Поддерживает настройки шрифтов, изменений размера метки и ее формы.

https://github.com/xsrf/easyeda-labelmaker

5. EasyEDA Tools

Данное расширение представляет из себя набор инструментов для работы с модулями схем. Помогает в создании модуля схемы для многократного использования, переименование модуля и замены имен цепей). В настоящее время EasyEDA поддерживает модули схем и печатных плат, но не иерархические модули.

https://github.com/ppeetteerrs/EasyEDA-Tools

6. EasyEDA Themes

Это расширение обновляет весь пользовательский интерфейс EasyEDA, добавляя несколько уникальных темных и светлых тем.

https://github.com/FiercestT/EasyEdaThemes

7. EasyEDA Quick Align

Расширение представляет оптимизированный рабочий процесс для выравнивания контуров, символов, фигур и префиксов с помощью специально созданной контекстной панели, которая обеспечивает лучшее удобство пользования по сравнению со стандартными действиями на панели инструментов и сочетаниями клавиш.

https://github.com/turbobabr/easyeda-quick-align-extension

8. EasyEDA Extension Menu

Данное расширение создано для решения проблемы всплывающего меню при наведении на него курсора мыши. После установки не требуется отдельный запуск расширения, оно будет запускаться автоматически и блокировать всплывающее меню по наведению ожидая нажатия на выбранный пункт меню.

https://github.com/turbobabr/easyeda-extension-menu-ux-normalizer

9. EasyEDA QR-code Generator

Расширение представляет из себя генератор QR-кода для дальнейшего размещения на печатной плате в любом выбранном слое.

https://github.com/turbobabr/easyeda-qrcode-generator-extension

10. EasyEDA Round Tracks

Данное расширение применяет округление к дорожкам печатной платы. Оно применит сглаживание ко всем дорожкам на верхнем и нижнем печатных слоях. Далее, создаст дуги на всех Т-образных пересечениях или в областях, где невозможно применить сглаживание путей (например, там, где пересекаются дорожки разной ширины). После чего, оно добавит каплевидные переходы к отверстиям и площадкам со сквозными отверстиями. Полученная печатная плата будет открыта как новый документ, в связи с тем, что процесс сглаживания необратим.

https://github.com/mattshepcar/easyeda-round-tracks

Процессы

Панель печатных плат для выпрямительного блока электромагнитного тормоза

Изображение 
Назначение, область применения и принцип работы можно посмотреть в проекте Выпрямительный блок электромагнитного тормоза.

Панель из печатных плат маленького размера удобно использовать при автоматическом монтаже компонентов. В данном случае панель 2х4 печатных платы будущих изделий выполнена в размер не превышающем 100х100мм. Такой формат прототипирования предпочтительный для большинства китайских производителей печатных плат и потому самый удачный для небольших заказов. С некоторыми оговорками такую панель можно будет использовать в оборудовании автоматического монтажа. Из экономических соображений технологические поля выполнены очень небольшими, но в то же время на них предусмотрены реперные метки и отверстия для позиционирования. Для небольших партий это излишне, потому на этом было принято решение не заострять внимание.

Из интересного, что есть в такой панели – это комбинация типа создания края печатной платы. На данной панели край печатных плат формируется как скрайбированием, так и фрезеровкой на двух механических слоях. Таким образом удалось получить сложный контур с сохранением красивого края после разделения печатных плат. Китайский производитель был не против такого подхода. В результате получилась панель, которую можно было разобрать и исключить обработку края печатной платы, что потребовалось бы при формировании контура фрезеровкой с перемычками для удержания плат в панели.

Каждая печатная плата устанавливается в корпус из черного ABS-пластика. На верхней крышке корпуса размещается этикетка. Печать выполнена на самоклеющейся непрозрачной белой пленке на цветном лазерном принтере. По контуру выполнен рез на плоттере.

Для надписей использовался opensource шрифт семейства Manrope. Это минималистичный, графически простой шрифт без засечек от Михаила Шаранда.

Процессы

Способы удаления меди

Сталкиваясь с разработкой печатной платы впервые или стараясь минимизировать затраты при ежедневной работе с электроникой, разработчики стараются найти более доступные альтернативы в каждом этапе изготовления. Ниже собрана информация про самые популярные методы удаления меди (травления) с незащищенных маской участков печатных плат, их преимущества и недостатки.

Ряд некоторых способов удаления меди:

    Водный раствор хлорного железа FeCl3∙6H2O

    Считается одним из самых популярных растворов для травления.

    Способ приготовления. В теплой воде H2O (300 мл) разводится 100гр хлорного железа FeCl3∙6H2O. Должна получиться насыщенная золотисто-желтая жидкость. Чем насыщенней эмульсия, тем быстрее будет проходить процесс, но обычно занимает от 15 до 60 минут. Также на скорость влияет перемешивание (можно использовать компрессор, который постоянно перемешивает жидкость) и температура (можно периодически подогревать, но не выше 40 градусов). После окончания процедуры, необходимо тщательно промыть плату под водой. Остаток рабочего раствора можно сохранить в герметичной таре и применить повторно. С каждым последующим применением раствор будет менее активным и скорость реакции будет уменьшаться.

    Из недостатков способа можно отметить лишь некоторую опасность для окружающих предметов при неаккуратном использовании. Следует быть внимательным при работе с данным методом, так как при попадании на любые предметы появляются трудновыводимые пятна.

    Отличия представленных на рынке форм хлорного железа.

    В настоящее время доступны безводное хлорное железо (FeCl3) и, так называемое, шестиводное хлорное железо (FeCl3∙6H2O), оно же Железо (III) хлорид 6-водный (гексагидрат). Визуально оно отличается цветом:

    Шестиводное хлорное железо напоминает мокрый песок желто-оранжевого цвета.
    Безводное хлорное железо – порошок чёрного цвета.

      Растворять 6-водное хлорное железо (FeCl3∙6H2O) не сложно, травит оно предсказуемо и равномерно. Безводное хлорное железо (FeCl3) при растворении незначительно нагревается.

      За счет повышения температуры скорость травления свежеприготовленным раствором возрастает. Однако, неконтролируемый нагрев осложняет тех.процесс тем, что точно установить момент окончания травления может быть затруднительно. Несмотря на то, что часто встречается рекомендация как раз увеличить температуру раствора не стоит забывать и о том, что для более качественного и контролируемого травления повышать температуру раствора значительно выше комнатной температуры не всегда правильно.

      Использованный (насыщенный медью) раствор может быть использован для омеднения поверхностей без электролиза.

      Азотная кислота HNO3

      Редко применяется из-за высокой испаряемости, резкого запаха, сильной гигроскопичности. Для использования потребуется развести кислоту с водой в соотношении 1/3.

      Главное не забывать о последовательности смешивания. Кислота наливается в воду, а не наоборот. Прежде чем опускать заготовку в раствор, проверьте на момент полного высыхания защитного слоя. В противном случае раствор разъест и его. Весь процесс занимает не более 5 минут, однако ввиду указанных неудобств в использовании применяется крайне редко. Очень важно соблюдать меры предосторожности при работе с азотной кислотой.

      Медный купорос (CuSO4) и поваренная соль (NaCl)

      Применяют достаточно редко, из-за выделения ядовитого газа и медленного протекания процесса (до 8 часов).

      В 500мл воды, нагретой до 50 градусов, растворяют 100гр соли, затем добавляют 50гр медного купороса. Чтобы реакция травления протекала быстрее, необходимо поддерживать температуру до 80 градусов.

      Серная кислота (H2SO4) и перекись водорода (H2O2)

      Травление происходит в течение часа. Возможно повторное использование раствора, если хранить его в темном месте и в не герметичной таре. Обладает возможностью к регенерации, путем добавления перекиси.

      В 300мл серной кислоты в воде добавляют 4 таблетки гидроперита. Температура должна сохраняться комнатная, а раствор необходимо периодически перемешивать. При подготовке раствора важно тщательно следите за соотношением составляющих. Для того, чтобы не получить замедленную реакцию, важно следить, чтобы не появлялись пузырьки, означающие переизбыток перекиси водорода.

      Персульфат аммония ((NH4)2S2O8)

      Для приготовления потребуется растворить 35гр кристаллического вещества в 65гр воды. На весь процесс уходит порядка 10 минут. Для оптимального действия требуется поддерживать температуру около 40 градусов, периодически помешивать.

      Лимонная кислота в перекиси водорода (C6H8O7+H2O2)

      Еще один из популярных методов благодаря своей невысокой стоимости, быстрой работе и бережному отношению к фоторезисту.

      Способ приготовления. Для качественного протекания процесса, нужно налить в небольшую ванночку 100мл перекиси водорода 3%, засыпать 30гр лимонной кислоты и опустить в нее плату. Травление происходит равномерно, при нагреве до +40 градусов процесс несколько ускоряется. Также для ускорения добавляют 3гр соли, которая усиливает реакцию. Реакция происходит равномерно. Жидкость быстро меняет свой цвет из прозрачного в синий. Чтобы понять время окончания, надо периодически споласкивать плату или слегка шевелить емкость.

      Из недостатков можно отметить постоянное выделение газов, которое может раздражать дыхательные пути и глаза. Чрезмерный нагрев раствора негативно сказывается на качестве травления, ввиду сложности контроля за окончанием процесса.

      Эмульсия не хранится. Регенерация возможна, но чаще всего в ней нет необходимости, так как гораздо проще рассчитать приготовить новую порцию, учитывая ее невысокую стоимость. Не оставляет несмываемых следов. Использованный раствор не может быть использован для омеднения поверхностей (в отличии от хлорного железа насыщенного медью).

      Объем травления раствором C6H8O7+H2O2 составляет около 0.35см3 меди на 100мл раствора. Для сравнения, 40% и 20% хлорное железо способно растворить 1.15см3 и 0.55см3 меди, соответственно. По объему растворения эффективность раствора C6H8O7+H2O2 в 1.6 раза меньше.

      Независимо от выбранного метода, важно придерживаться правил безопасности, особенно работая с активными кислотами. Лучший вариант работать на открытом воздухе.

      Травить печатные платы в металлической посуде не допускается. Для этого подойдут емкости из стекла или пластика.

      Проекты

      Выпрямительный блок электромагнитного тормоза

      OpenSource проект в EasyEDA.
      Открыть проект на OSHW LAB.

      Выпрямительный блок представляет собой печатную плату в корпусе из черного ABS-пластика с нанесением логотипа Заказчика. Простое в разработке устройство позволило с незначительным увеличением стоимости материалов сократить издержки при производстве электрических тормозов на площадке компании ООО “СЭТК”. Так, при сборке изделий на линии для каждого прибора требовалась пайка и установка диодной сборки навесным монтажом. Для этого применялись выводные диоды, соединительные провода и требовался выходной контроль полученного результата и контроль за соблюдением мер по качественной изоляции при установке сборки в устройство. Выпрямительный блок выполненный в виде готового устройства позволил сократить время на сборку и выходной контроль, чем в результате сократил издержки на производстве.

      Назначение

      Выпрямительный блок разработан для ООО “Сибирская электротехническая компания” (ООО «СЭТК») для работы в составе электромагнитного тормоза. Может быть применен в аналогичных устройствах других производителей.

      Описание сферы применения

      Электромагнитный тормоз представляет из себя устройство, позволяющее быстро останавливать двигатель и удерживать его в неподвижном состоянии при отключении питания.

      В зависимости от типа тормоза могут подключаться к независимому источнику питания либо включаться последовательно с фазной обмоткой статора. Для работы тормоза необходимо обеспечить постоянное напряжение питания катушки.

      Одной из важных особенностей электромагнитных тормозов является то, что для создания значительных усилий, действующих в электромагнитных муфтах, требуются достаточно мощные электромагниты. Катушка такого магнита имеет значительную индуктивность, поскольку сила электромагнита зависит от количества ампервитков. При выключении такого электромагнита возникают экстратоки размыкания. Импульс напряжения в сети, в которой включен электромагнит, может достигать нескольких киловольт. Помимо прочего это вызывает образование электрической дуги на управляющих контактах и приводит к их деградации, требующей постоянного контроля и замены.

      Принцип работы

      Для борьбы с перенапряжениями эффективны схемы с шунтирующим диодом (VD2, рис.1), когда экстратоки замыкаются диодной схемой. Данная схема (рис.1) достаточно эффективна для борьбы с импульсными перенапряжениями, где некоторое замедление отпускания муфты тормоза не критично.

      Рис. 1

      На диаграмме (рис.2) видны режимы работы выпрямительного и защитного диода, а также процесс затухания тока в контуре YB1-VD2.

      Рис.2

      Существуют и более сложные электронно-контактные устройства, минимизирующие недостатки представленной схемы. Однако, данная схема до сих пор является основной в большинстве применений без специальных требований.

      Разработано в EasyEDA.

      Проекты

      Плата расширения USB 3.2 Gen1

        Разработано в Altium Designer OpenSource проект в EasyEDA

      Посмотреть проект на OSHW LAB

      Плата выносного подключения двух разъемов USB версии 3.2 Gen 1, одного HD-аудио выхода и одного порта микрофона.

      Назначение

      Разработана для замены штатной платы передней панели с двумя USB 2.0 в корпусах персонального компьютера DEXP DC-Slim. Подключается напрямую к 20-контактному разъему USB на материнской плате и добавляет в конфигурацию системы дополнительные 2 разъема USB с версией интерфейса 3.2 Gen 1.

      Основные технические характеристики

      Разъем подключения USB к материнской плате ПКIDC-20 (19 pin)
      Разъем подключения MIC/AUX к материнской плате ПКIDC-10
      Размеры (ДхШхВ)60 мм х 15 мм х 12мм
      Проекты

      Модуль питания 15Вт

      Плата сетевого преобразователя переменного напряжения 185…220В в постоянное величиной 17,5В с рабочей мощностью до 15Вт. Выполнена на базе монолитного интегрированного Off-line переключателя. Микросхема имеет встроенные функции защиты, такие как отключение при перенапряжении на выходе, ограничение выходного тока, отключение при перегреве и пониженного напряжения питающей сети, автоматический перезапуск после перегрева, перегрузки или короткого замыкания на выходе.

      Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - labelcom_leveco_2-1024x263.png

      Назначение

      Разработана для питания двух вентиляторов в устройстве обеззараживания воздуха закрытого типа Leveco. Исполнена в виде модуля для расширения функционала электронного балласта фирмы Osram. Может применяться как в составе электронного балласта, так и как самостоятельный источник питания. На плате предусмотрен выпрямитель и сглаживающий фильтр напряжения. Не использует для работы выпрямленное напряжение балласта, подключается непосредственно к вводным клеммам балласта.

      Основные технические характеристики

      Диапазон входных напряжений220 В AC … 240 В AC -15 % … +10 %
      Стандартное сетевое напряжение220 В AC
      Тип напряжения питанияпеременное
      Импульс пускового токатип. 6 A (при 25 °C)
      Диапазон частот50 Гц … 60 Гц ±10 %
      Потребляемый ток0,085 A (230 В AC)
      Входной предохранитель1 A (инертного типа, внутренний)
      Номинальное выходное напряжение17,5 В DC
      Номинальный ток на выходе0,85 A
      Выходная мощность15 Вт
      Рассеиваемая мощность, без нагрузки, макс.< 0,8 Вт (230 В AC)
      Размеры (ДхШхВ)70 мм х 30 мм х 10мм