Gestion des réseaux d'alimentation : Meilleures pratiques pour les cartes électroniques

Comme toujours, je serai très intéressé par vos pensées et commentaires. Mon but est de m'assurer que ce que nous faisons à cet égard soit finalement utile dans la vie réelle.

Premièrement, permettez-moi de décrire le problème tel que je le vois et comment je pense qu'il devrait être abordé.

Dans Altium Designer aujourd'hui, les broches d'alimentation sont généralement utilisées pour indiquer un utilisateur de puissance. Les broches d'alimentation peuvent être traitées différemment des autres broches au moment de l'ERC.

Cependant, il n'est pas possible d'identifier et de gérer facilement des systèmes complets de distribution d'énergie.

Par conséquent, un niveau de soin plus élevé est requis pour éviter des erreurs fatales comme des composants en manque de puissance ou des courts-circuits (qui, je suis sûr, empêchent beaucoup de dormir la nuit).

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Au niveau de la conception de PCB, l'ensemble des réseaux qui distribuent l'énergie constitue un « réseau de puissance ». De même, l'ensemble des réseaux qui collectent le courant vers la terre constitue un autre « réseau de puissance ».

Dans chacun de ces réseaux de puissance, un point unique se connecte aux ressources d'énergie externes (soit une source d'énergie qui fournit du courant, soit une connexion à la terre). Le réseau qui est connecté à ce point est véritablement un réseau de puissance.

Aussi, dans chacun de ces réseaux de puissance, un certain nombre de composants (résistances limitant le courant, net-ties, fusibles, etc.) sont des composants « transparents » qui, du point de vue de l'ensemble du réseau, ne sont qu'une connexion (bien qu'une connexion qui porte certaines caractéristiques requises) reliant un réseau à un autre concepteur de PCB.

Voici une représentation abstraite d'un tel réseau de puissance au niveau du circuit imprimé.

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Dans le dessin ci-dessus, les réseaux de traces ont été dessinés en rouge, et les réseaux à l'intérieur du cadre rouge constituent un réseau de puissance complet. Au sein de ce réseau, une directive de réseau de puissance identifie le réseau « Main PWR » comme le réseau unique à travers lequel l'énergie est réellement fournie.

Les réseaux étaient dessinés en bleu, et les réseaux d'alimentation de la disposition PCB à l'intérieur de la boîte bleue constitueraient un autre réseau d'alimentation complet. Au sein de ce réseau, une directive de réseau d'alimentation identifie le réseau « Main GND » comme le réseau unique qui est réellement connecté à la terre.

Dans chaque réseau d'alimentation, un seul réseau de traces peut être identifié comme un réseau d'alimentation sur le circuit imprimé. De plus, chaque réseau contenant des objets liés à l'alimentation devrait faire partie d'un réseau d'alimentation.

Dans les schémas de projets de circuits imprimés, une nouvelle directive sera disponible, appelée « Directive de réseau d'alimentation ». Lorsqu'elle est placée sur un réseau donné, elle l'identifiera comme le réseau unique (au sein d'un réseau d'alimentation) qui se connecte aux ressources d'alimentation externes.

Cette nouvelle directive peut ressembler à ceci pour être facilement identifiée.

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De plus, un nouvel objet schématique sera introduit, appelé « Part See-Through ».

Il sera placé en choisissant deux points chauds de broches (de la même pièce) et les reliera.

Sa représentation graphique ressemblera à quelque chose comme ceci (cela a été dessiné en utilisant les objets de ligne et d'arc elliptique).

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La couleur, l'épaisseur, le style de ligne (pleine ou pointillée) et le style (arc ou ligne) d'une partie transparente seront contrôlables et détermineront leur aspect graphique. Lors de leur placement, les parties transparentes seront automatiquement « unionisées » avec la pièce qu'elles ciblent, afin qu'elles puissent être facilement déplacées ensemble.

En effet, le rôle d'une partie transparente est de joindre deux réseaux dans un « groupe de deux réseaux ». Par conséquent, un groupe de parties transparentes, utilisé en combinaison avec une directive de réseau d'alimentation, définira un réseau d'alimentation complet.

Notez que les composants de liaison de réseaux seront entièrement transparents par défaut.

Tous les systèmes standard d'édition et de gestion (Dialogue, Inspecteur, Liste, Requêtes, paramétrisation pour les scripts) devraient prendre en charge ces nouveaux objets et champs.

Sur la base de ces éléments, le système peut recueillir certaines informations sur un réseau d'alimentation et les rapporter de manière utile.

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De nouvelles erreurs de compilation peuvent indiquer des situations incohérentes qui pourraient conduire à des erreurs dans la carte fabriquée

• Directive de réseau d'alimentation manquante sur les réseaux d'alimentation du PCB.
• Conflit de directive de réseau d'alimentation sur le réseau d'alimentation.
• Broche d'alimentation manquante sur le réseau d'alimentation.
• Réseau d'alimentation local insuffisant.

De plus, les erreurs liées à l'alimentation des broches d'entrée et les broches d'entrée sans erreurs de pilote peuvent être gérées plus intelligemment dans le cas de résistances de tirage vers le haut ou vers le bas : si les réseaux concernés font partie d'un réseau d'alimentation correctement déclaré, ces erreurs peuvent être supprimées.

De même, des classes de réseaux peuvent être générées sur la base des réseaux d'alimentation déclarés.

Enfin, les réseaux d'alimentation peuvent être décrits précisément dans des rapports formatés à cet effet.

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Un rapport sur les réseaux d'alimentation contiendra des informations sur :

• La liste des réseaux impliqués dans un réseau d'alimentation donné
• La liste des composants et de leurs paires de broches transparentes impliquées dans le réseau d'alimentation
• Les détails du réseau d'alimentation d'un réseau d'alimentation donné.
• La liste des ‘broches de limite’ de l'ensemble du réseau.

À l'avenir, cette intelligence peut également être mise à profit d'abord pour améliorer la représentation schématique (par la coloration automatique des fils basée sur les réseaux d'alimentation), mais aussi et surtout au niveau de la disposition du PCB, pour identifier et gérer facilement les réseaux d'alimentation. Les transparences partielles pourraient également être utilisées à d'autres fins, comme la gestion de la longueur des réseaux de signaux contenant des résistances d'amortissement.

C'est donc ma perspective sur ce problème à ce stade. Je suis certain qu'il manque des éléments ou que certains sont mal placés.

Par exemple, je suis particulièrement intéressé par vos retours concernant la représentation graphique de la transparence des composants et les directives des réseaux d'alimentation, ainsi que les nouvelles erreurs de compilation et les rapports.

Il pourrait également y avoir d'autres manières utiles d'utiliser cette information, auxquelles je n'ai pas pensé.

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Enfin, je suis un peu incertain concernant le terme « réseau d'alimentation » (particulièrement dans « directive de réseau d'alimentation »). Il remplit généralement son objectif, mais je trouve qu'il manque un peu de « piquant ». Si vous avez une meilleure suggestion, n'hésitez pas à la proposer !

Je vous remercie d'avance pour votre implication dans cette question - je la valorise grandement.

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