|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
PCB设计从来就不是简单的2D平面设计，因为作为母板，上面会装载很多奇形怪状的电子元件，这样都使得2D设计却成为决定3D产品成败的基本因素。3D应用于PCB设计早在十几年前的protel99时代就已经被提出，但是当时碍于设计平台处理能力及标准模型不健全等因素的限制，在当时应用被定位成一个群众演员，几乎一直到DXP甚至后来的AD时代，才开始慢慢日趋成熟，龙套角色慢慢过度成了大咖，现在AD系列软件里面的3D设计几乎成了必不可少的模块，甚至软件商用来作为招牌菜加以宣传，在与其他同类软件PK的时候加分不少。在使用该软件的时候你如果用过几次之后，你就会发现你越来越离不开它了。; @* I" K% E7 U5 S% p X9 R- v
3 G) f# N: P9 O/ O, ?1 }! a( C那么这么招牌的功能对于我们设计者来说到底有什么用呢，根据我现在使用的体会来说，基本可以总结成一下几点$ _+ |* L& e6 B2 r/ w9 \9 I
~" a8 M$ Q5 \1，很多器件空间比如长宽高，甚至在一些中空的地方下面摆一些东西，可以直观的知道有没有空间干涉问题，兄弟们有没有遇到过设计一块PCB，画完怎么检查都没问题，等实物做回来之后发现元件之间有冲突，元件与外壳之间有冲突等等问题$ \" o; ?# q- W6 }
5 ]! [( j9 n; K' n, z" {2 X1 {" h
比如这个LED我要放在变压器磁芯下方的中空位置
7 B& q( e+ w8 J. F% Q8 g
# I, s& V2 t a3 d2，可以在设计开始之初就可以看到产品最终效果，比如PCB元件布局是否合理，电磁辐射设计，热设计等是否合理，这些问题设计者本人心里自然是有数，更妙的是作为PCB设计人员，可以初步设计一个大致布局结构给领导审批，省去很多精力一个个的讲解，甚至在千里之外也能让领导一目了然，如果你花了三天画板然后领导否了，重新来过，你是不是想撞墙呢。这样做带来的好处就不用我多说了
" F$ n4 h$ i1 k" t7 d h6 R& J; _! q% n4 P& X
例如这样布局行吗, \( |, [& X+ N* S
) i9 d7 R; a8 O1 \
不行，前面的2个变压器不应该这样摆，会导致发热集中，并且PFC到母线电容回路太长
0 q- W- e# u6 _) w0 @/ \4 j7 C
+ X- `' Y" F; O' B' U; w; L. f: H5分钟后# @& Y+ K+ ~9 m* b
0 H0 }( t2 {, N7 b% a: R这样比较合理，就这么办
1 `( A: b% c/ v7 A& c) r6 d# x8 _6 |4 k- `
3，在一些特殊客户，比如定制产品，尤其在电源设计这一块更是有很多的定制产品，客户在洽谈之初就需要知道一些合作的细节，比如产品尺寸外形，有了3D功能，传统的纸上谈兵瞬间变成实物操作0 l% J( J6 [4 @0 V. U/ s& c
* v* o4 R9 K! N' e) ^+ {甚至是某一块小板作为子板，装配在母板上
7 h& \* |9 U8 i) W
7 Y9 @5 X1 U& Y% Z, {比如
7 Q" s9 }; z/ L- q3 @1 {! ?. A
& a6 b1 {- }. n8 Z: ~# w大家要支持正版，打击盗版，嗯，我不会告诉你我的电脑装的是不是正版; S( s Y+ W0 p H2 N% I
. l; P! o% p9 l0 J- ?
更多模型效果，正面 背面
! E" u7 p" c$ v, p8 T
* n) W/ v2 o3 m0 E; b怎么把下面这张图中小板装配到第二张图示意的母板上？6 K6 A% B2 O3 Y2 F
0 ]# l; @6 {; ~2 B; u7 K; ^* _0 Q6 V先打开小板的PCB文件，选择另存为SETP格式导出标准SETP格式的模型
$ Q. v: [' P, a( e
. M" v- \# o/ @4 G然后在母板界面放置3D模型，找到刚才导出的小板模型
0 Y# y0 V% q' t8 E" D
( E7 j# [* L# _) q: }7 E; J) s: c确定之后模型会跟随鼠标到母板PCB界面，找个适当位置单击放下+ i5 {# R9 l* B" Z: L& y) g
8 B& f8 _: I* `9 y6 ^, t
双击小板模型进入属性界面，调整各轴角度使小板模型方向正确5 W% h5 ^7 q7 q* q
. z: |. L8 @" y5 V) [
然后各种对齐，装配好的效果，小板上的铜皮在转换导出模型的时候已经丢失了，所以我们之看到一块光溜溜的小板，只有上面的模型没有铜箔. a K2 ]# F& f4 G1 ?: o# t" G
% C/ x- S2 _8 \4 d6 J/ o, f
下面我们来开始制作一个简单的3D库元件, h% r/ o4 L, r, H3 W
% E/ ^' c& \2 a5 _( J
我现在有一个ssop-24的IC元件库封装，但是没有3D模型
2 D) G5 N. m/ N6 n+ G& p# m+ f- `9 c' _8 N8 f# H$ T$ P2 p) B
我们到神一般的网站上找找看; f" O2 N% H4 f" M
2 }- a# L5 l: ?, |
输入ssop-24，出来很多8 p% ]/ L" U& e5 |% Z+ q0 W
1 t+ H1 e" U" x5 Q# ]) ^
选择第三个进去下载，安装插件之后会有个预览窗口显示当前的模型图# ~$ a) [' b8 @1 D F
) b3 K* Q8 M0 b0 E5 H( y8 p
step的214格式设置好，服务器会自动帮你配置好需要的模型文件2 F n8 n6 A0 S9 ]/ q
7 N# d* y8 y6 |' T1 O3 I
然后回到AD的库文件编辑界面，快捷键P-B，进入加载3D模型菜单
* y* }* B0 w; r# i) @4 f$ h! F' x/ c) K! d( m1 f& `; q' J
选择Generic STEP Model，表示加载STEP格式的模型文件，下方的Embed STEP Model按钮进去找到刚才下载好的文件% @6 N5 X/ j2 I$ T8 {2 l% R7 l
5 N4 ~( |- P# D6 d
OK之后模型文件会跟随你的鼠标到设计窗口，随便找个地方单击摆好. t4 k, U- L( D- S5 R$ c
% i2 O. o4 S/ Q5 ?( A9 G; C$ R
此时按快捷键3进入3D模式，会发现有时候模型方向及高度会不对，这是由于设计模型的人建模的时候选择的参考基准面不一样造成的，我们需要自己调节一下，双击模型回到刚才的编辑页面; G* i: n8 U4 W; h y/ ^- A
+ x! P4 [8 T7 ~$ d- E修改X方向角度90度，OK返回，发现模型已经正常方向了
/ c3 X/ A: c& X& }: r% b3 U6 E
充分利用AD强大的各种对齐功能把模型摆好，大功告成，保存之后在原理图库里面指定该封装，编译集成库，然后在设计PCB的时候调用集成库，软件就自动把3D模型带入到PCB编辑器，设计PCB的时候就可以随时参照实物模型了
2 W% a0 W# ^& }/ D! b0 v: |4 z F# m! J
最后摆多几个造型，再拍几张
/ ?5 @$ Z9 f" _+ D: s: m
9 b1 E0 y" Y( x/ H- W- e- ?/ X, M/ f在14版中，在PCB环境建模有了新的一套思路，模型活了
& [$ x5 ?" k. x e1 R" X2 R- t4 P: v
下面给大家简单介绍一下新版的模型制作。
4 r" p k) h4 B j+ K! g; Y4 G9 L- t" {$ p) ~
还是以这个散热器为例，我们先绘制一个散热器的截面图，由于是绘制截面图，我们可以加入更多的细节，比如鳍片上的圆角，甚至鳍片上的波纹。
; O3 e5 ]; k3 j& ]: m: h
$ t0 s6 S1 K: B0 L6 G2 ~/ p4 T然后我们P-B放置模型，依然选择Extruded，下面颜色还是选那个颜色，高度变成了我们需要的散热器长度了，假定是200mm长
, H! z9 Y7 [6 V2 G: c+ G! T. f7 ?5 D/ ?; }' I
OK之后开始围绕刚才绘制的边线放置模型，画线过程中可以按shift+空格来切换走线模式，这点跟交互布线是一样的，完成之后的样子
& \: L( R3 S6 o/ F2 Q! w
, L# I @$ X" y1 H进入3D模式看看效果，性感的圆角，鳍片与本体之间由宽到窄的角度，是不是感觉很舒服呢，这些在旧版里面几乎是不可完成的任务2 s) j- L' @% c: c/ @4 s/ ~7 @* Y2 H
: o, O3 |& i7 V S
然后我们双击模型区域，进入刚才放置模型的界面，这里不再是放置模型了，而是编辑模型的属性。# d4 A9 m3 f1 W" m- V1 g! k' T
3 f* K, W. q0 t. _, g: I; q
点一下右上角的Convert To STEP，意思就是吧这个模型转换成STEP格式的通用模型，这样我们就可以把这个模型当成普通模型来随便蹂躏了，哈哈，OK退出之后，再次双击模型，又进入了这个界面" o+ k S. C% d5 m
+ c' z; p$ L# r% o2 j
好像不一样了，是的，现在变成了STEP格式的那个操作界面了% h6 m0 l" N/ ~! m8 V( E
F1 o" @5 g/ J6 W3 F% E/ t现在我们要让这个竖立起来的散热器倒下去，当然就是把Y轴方向旋转90度
& E8 T, } {6 A N6 V, E6 q- H) q* i1 w5 _! d9 o* ^0 ^( N! H2 g
OK退出之后看看效果
6 r6 |6 P2 J7 z0 c9 H6 j1 m. ]8 b+ t# W5 a4 M& V. `
爽吧，我们再利用AD里面的各种对齐命令，把散热器摆到想要的地方。
2 s3 w; G( T- h( z7 V7 N1 c5 D: y5 c5 H9 ?
然后就可以过河拆桥了，删除掉那些截面图的线，删除掉对齐的参考线，然后再把散热器和MOS管组合。大功告成了，来看看效果，螺钉我就不加了，要加的兄弟可以自己动手加上去。
# v" K, d* ^' U2 G" ?5 k/ v" V$ d2 l9 W. B
怎么样，简单吧，光说这个散热器模型制作，14版确实至少可以比之前的版本节约80%的时间。
/ [9 e9 z: ~. l$ K$ V& d" Z& P+ t6 L" a+ v( N0 q
下面给大家简单介绍一下在AD环境用AD自己制作模型，由于电源行业会用到非常多的非标准器件，其中电感，变压器，散热器这几样东西定制性非常强，基本很难找到有现成的模型来直接使用，这时候就需要自己动手做，下面我们一步一步来做一个散热器，假定现在需要用到这样的一款散热器。# M+ t, z A. v
( N. J( @9 ~2 H9 H2 r+ }
第一步，我们要在AD的PCB编辑环境里面绘制出散热器的长度和宽度，另外还可以画出一条表示散热器本体厚度的参考线
' b' R- C9 [. w
( V- j( x% k) S+ |9 ^# f" c' G这个尺寸可以找供应商提供，可以自己动手用卡尺量，当然，也可以目测哈: s2 J+ p$ h/ O4 }; t
- o) M0 L! P4 h N( ?( {# |
画好之后大概就是这个样子了& y7 w7 b' Y/ r6 }' z7 B
. y4 x& i# q' y" A. A第二步，快捷键P-B，调出放置3D模型界面，单选模型类型Extruded，设置模型颜色及透明度，这里白色散热器就选这个白里透点黄的颜色，目的是在实物之后方便与其他模型区分开，透明度当然是拉到最大，表示不透明
! X/ Y" ]! ^; r, n
$ d/ T! l* F: m1 Z/ y% o! N* \( }设置好模型的相对高度及绝对高度，相对高度是指将要产生的这个模型在软件界面上垂直PCB方向上的高度，也就是PCB编辑器中3维基准0点的相对高度，绝对高度是指将要产生的这个模型本身的高度，也就是这个散热器型材的高度，我需要绘制的这个散热器高度是75mm4 P0 N: M+ q) N) u9 R/ W
+ c( {, H* C: R# }/ I8 {设置好之后其他的不用管，按OK之后鼠标变成十字，然后围着以前画好的散热器本体部分点一圈，有点类似PCB画铺铜的那种操作，点完之后右键结束
z+ o- g7 h9 Z+ Z z* N L7 o5 a( T4 i8 }9 W& t3 C( M' W9 o0 Z
这时候这部分模型就自动出来了，进入3D视图模式看看效果吧' W! O% z0 `7 e. R t
, S! T, |* j# v7 A$ e: G' e嗯，就是这样的，下面开始画鳍片部分，操作方法一样
+ f9 y7 [* T: Y+ m% r4 W
, p N( R) U# S5 a6 `+ M第一片，注意设置偏移高度, |* M+ Z* G3 D8 R8 ~
! Y2 Y' d2 x5 P* H( q! y
第二片，注意设置偏移高度依次递减
2 k9 D1 p5 m4 z" E3 K7 Q! x2 Y2 R) h# [' s3 m s1 [
第N片，鳍片画完了& d" t6 f* ^2 I
1 A8 J' Z- O, ]5 y散热器本体和鳍片都画完了，但是散热器还没用完，因为这时候你会发现，鼠标可以随意移动散热器上的任何部件，根本不是一个整体，在设计PCB的时候这当然是不行的，因为这应该是一个整体，在布线或者布局的时候随时有需要调整位置，这样调整位置就杯具了，总不可能一片一片的鳍片移过去吧，除非全部鳍片选中了，整体剪切下来再粘贴到想要的地方。
- [$ j# z# X" q4 d$ B1 k5 Q
( }# d. u% ^3 w1 w* G# n2 v3 C; q这样不行，根本没有效率可言，对了，PCB不是有个组合功能吗？来试一下！4 d/ ]8 E+ T# @3 ?0 b" X
# l/ v% l( s! t9 O: c1 @
全选之后组合，好了，来移动一下看看效果，按住MOS移动一下，果然组合好了，MOS和散热器边框的丝印都整体移动了，等等，怎么模型还在那，看来AD这个组合根本不支持模型组合。
% r+ A3 K4 i* h
1 I7 B1 l/ y$ u* h: _6 S不对啊，库里面带出来的模型怎么就可以捆绑在一起移动呢，原来软件认为那本来就是元件的一部分，就像焊盘一样，模型只是其中的一个部件，这种后天性的组合不能识别模型，尽管在组合的时候选中了他们，但是软件还是没把他当自家人，这是软件的BUG？
3 [/ H9 S2 f4 g$ j5 C5 L* ]& a5 ]
& P6 P3 A0 I' W4 V聪明的设计人员怎么会没有想到呢，其实这个不能用简单的组合，要把他们捆绑在元件里面需要其他的方法，下面我们来操作一遍，把其中一个元件属性打开，比如Q1，去掉其中的Lock Primitives，OK返回3 \9 H D. g& x' E8 {. r
" o9 l: S% A8 ~) k( P! W2 b/ {4 y; X
重新选中所有需要组合的部件，包括MOS,散热器模型和边框线，然后快捷键T-V-A，具体的菜单兄弟们自己去找了哈，之后鼠标变成十字，在Q1（刚才去掉Lock Primitives的元件）上单击一下，会弹出一个对话框，直接确认。然后再试试移动，随便按住散热器什么地方，直接拖动整体都可以一起移动了，散热器已经被认为是Q1的一部分了，为了以防以后误操作，再次进入Q1属性页面，重新勾上Lock Primitives即可，同样的方法，你也可以不捆绑在Q1，可以捆绑成其他某个元件（因为Q1在散热器上的位置也许也要调整呢）
( r% R0 E! g% c8 z& u1 g( o' Y$ }" L& w# V! v
最后装上螺钉，来几张全家福
* J& H7 t% I! V' F- f. z
. y3 S+ X5 K; k$ m8 \$ i5 i看到这些五颜六色，abccba是否有压力？这些元器件是否需要自己一个一个一个地量尺寸建立，如是，是否需要花费很多很多…很多时间呢？& R5 v8 H$ C6 G; }9 R( \0 Z
6 k- T5 G; h" _) Q8 [! L: }* Z
一些标准的器件，比如0805 1206 sot23 TO220以及一些IC器件，都可以在供应商或者其他3D模型论坛及网站有现成的可以下载，但是下载之后还要仔细校对尺寸这是必须的+ \* r2 b' h# `
/ a, r n( g( Q% w2 R9 M一些非标准的器件，尤其在电源行业，非标准器件非常多，比如各种各样的磁芯，骨架，电感线圈，散热器，接插件等这些，大多需要自己来绘制模型，好在都是一劳永逸的，这次花时间做好模型，下次再做其他产品需要用到同类东西的时候直接调用就行# G; K4 c( S# P" o% |$ F
. r+ J! j; P8 W# L8 IAD在这方面相对完善一些，在PCB环境下就可以直接绘制一些3D模型，复杂点的还是需要第三方的专业3D软件来完成，并且可以把下载好的模型或者自己制作的模型，统一编译成AD的标准集成库，这样在设计的时候，就可以像绘制原理图和PCB一样直接调用就可以了" B" \" V* G, y: p4 a. R# {3 _, }
|
|
/1 
发表于 2019-8-2 09:19
收藏
淘帖
支持！
反对！