Los controladores de circuitos impresos son el corazón de los sistemas integrados, presentes en cualquier producto o dispositivo electrónico. Una placa de circuito impreso es esencial para un dispositivo electrónico; conecta electrónicamente y ayuda mecánicamente a todas sus piezas. Además, el buen funcionamiento de un dispositivo electrónico depende de la eficacia y la calidad de la placa de circuitos. Partiendo de este hecho, tiene sentido diseñar un controlador PCB con especificaciones genéricas y múltiples funciones.
Un controlador PCB es al PCB lo que un PCB es a un dispositivo electrónico; desempeña un papel crucial en su funcionamiento. En este artículo encontrarás más información detallada sobre los controladores PCB, incluyendo qué son y cómo diseñarlos.
¿Qué son los controladores de placa de circuito impreso?
Los controladores PCB son una parte vital de las placas de circuito impreso; un controlador PCB es vital para el funcionamiento de una placa de circuito impreso. Es el componente de la placa de circuito que permite a la placa realizar diferentes tareas. El controlador se almacena en un circuito integrado dentro de la placa de circuito impreso, un chip diseñado para controlar dispositivos electrónicos. Un controlador PCB tiene una gran variedad de usos y aplicaciones, incluidas las aplicaciones industriales y la electrónica de consumo.
Los controladores PCB se utilizan para distintos fines; los que se emplean en dispositivos de comunicación inalámbrica tienen propósitos diferentes de los de las aplicaciones de automoción. Sin embargo, los controladores PCB son dispositivos electroquímicos que cambian valores utilizando señales de entrada. Obtienen entradas de tensión de una fuente, las analizan y, a continuación, gestionan los cambios de estado mediante salidas de señal. Los controladores PCB tienen entradas y salidas y suelen montarse en paneles de control y armarios.
¿Cuáles son las distintas aplicaciones de los controladores PCB?
Los controladores en PCB son un componente vital de la placa y desempeñan un papel crucial en su funcionamiento. Como tal, los controladores de PCB se utilizan en diversas aplicaciones, incluyendo electrónica de consumo, dispositivos médicos, electrónica industrial y componentes de automoción.
Electrónica de consumo
Los controladores PCB se utilizan en dispositivos electrónicos de consumo como televisores y smartphones; ayudan a que los dispositivos funcionen correctamente. Además de televisores y smartphones, los controladores PCB también se utilizan en dispositivos de comunicación como tabletas y smartwatches.
Dispositivos médicos
Los controladores PCB permiten que los dispositivos médicos funcionen como deberían, por lo que la industria médica siempre los necesitará. Por ejemplo, dispositivos como bombas de infusión y sistemas de imagen necesitan controladores PCB para funcionar correctamente.
Electrónica industrial
Además de la electrónica de consumo, los controladores PCB también son esenciales para fines industriales, ya que forman parte de dispositivos electrónicos industriales. Por ejemplo, los aparatos eléctricos industriales como los que alimentan los centros de fabricación y distribución necesitan controladores PCB para funcionar correctamente.
Componentes de automoción
Otra aplicación común de los controladores PCB es en componentes de automoción como sensores y navegación. Las funciones de los controladores PCB en componentes de automoción son numerosas; la mayoría de los sistemas de automoción que llevan a cabo funciones básicas tienen controladores PCB.
¿Cómo se diseña un controlador PCB de propósito general?
Para diseñar un controlador PCB de propósito general se necesitan especificaciones genéricas y se pueden utilizar varias herramientas de firmware. Además, necesitará componentes como un microchip, un microcontrolador, gestión de la alimentación e interfaz periférica. Recomendamos diseñar el controlador de circuito impreso de propósito general en una única placa de circuito. Conecte los interruptores y cables de los sensores externos al controlador de placa de circuito impreso y, a continuación, fíjelo a un armario industrial o a un bastidor de terminales.
Puede separar el controlador PCB en diferentes módulos para facilitar futuras reparaciones y actualizaciones. Sin embargo, para asegurarse de que este esfuerzo no se desperdicia, es posible que desee asegurarse de que los componentes están bien separados. A continuación se presentan las mejores prácticas para el diseño de un controlador PCB de uso general:
●Primero, separe el controlador en dos módulos – es decir, el módulo de E/S y el módulo MCU;
●Ahora, monte el módulo de E/S en una caja; enchufar el módulo MCU en el módulo de E/S debería ser fácil. Esto se debe principalmente a que el módulo MCU tiene chips de memoria más inteligentes.
●MCU y los chips de memoria pueden fallar; por lo tanto, es posible que desee separar los componentes pasivos de los componentes de alto uso. El componente que tiene la mayor probabilidad de fallar debe colocarse en el módulo MCU que es fácil de quitar;
●Asegúrese de que haya interconectividad entre los conectores de placa a placa y los módulos;
●Asignar suficientes pines de voltaje y tierra en los conectores entre placas, manteniendo un cuidado óptimo;
●Necesitas el mejor software PCB para diseñar el mejor controlador PCB; el software debe ser capaz de gestionar diferentes bloques esquemáticos.
¿Cómo funciona un controlador PCB en sistemas embebidos?
Los sistemas empotrados tienen muchas aplicaciones, como los entornos industriales, el control de señales de tráfico y la domótica. La finalidad de un sistema embebido incorporado a un dispositivo electrónico es controlar este último de una manera específica. Grandes ejemplos concretos de controladores de PCB en sistemas empotrados son los microcontroladores, las FPGA (matrices de puertas programables en campo) y los microprocesadores. La mayoría de las PCB cuentan con secciones como alimentación, interfaces como JTAG, reset, osciladores, DAC, ADC y periféricos de E/S.
Disponer de un controlador PCB en los sistemas embebidos es esencial, ya que es el calor del sistema. El sistema embebido recibe señales de entrada a través de los periféricos de E/S, que el controlador interpreta. A continuación, la información o los datos recibidos se procesan basándose en las instrucciones almacenadas en la memoria de programa del controlador. Después de esto, los datos procesados se pasan a través de los periféricos de E/S a los dispositivos externos, y se completa la tarea.
Cómo elegir un controlador PCB
A la hora de elegir el mejor controlador PCB, hay que tener en cuenta ciertos factores. Estos incluyen el tamaño de la placa controladora y el grado de enrutamiento, y la libertad de colocación de trazas que ofrece.
●Tamaño de la placa controladora
El tamaño de la placa del controlador debe estar de acuerdo con el espacio disponible para la placa en el sistema de aplicación. El tamaño debe ser preciso para evitar el sobrecalentamiento de la placa controladora. La mayoría de las veces, los diseñadores de controladores PCB utilizan PCB de doble cara con componentes SMD montados en ambos tamaños. Estas placas controladoras permiten pruebas, depuración, reparación, reelaboración y enrutamiento más simple sin problemas.
●Grado de libertad
A la hora de trazar la colocación y el enrutamiento, los controladores PCB multicapa ofrecen más libertad. Sin embargo, la solución de problemas y la modificación son más difíciles en los PCB multicapa. No obstante, una PCB estándar con un controlador PCB de cuatro capas es un buen compromiso.
Conclusión
Un controlador de PCB desempeña una función vital en una PCB y en el dispositivo electrónico al que sirve, ofreciendo una amplia gama de funciones. A la hora de diseñar controladores de PCB, hay que tener en cuenta varios aspectos, como la ubicación de los componentes, los ruidos en la línea de alimentación y la separación entre dispositivos digitales y analógicos. En este artículo se ha tratado información vital sobre los controladores de PCB que ha resultado muy útil.
