在今天的设计中，印刷电路板(PCB)的价格非常昂贵。幸运的是，从运算放大器(运放)到温度、霍尔效应和毫米波(mmWave)传感器的微小组件可以帮助您最大限度地利用可用空间，而不影响性能。但是，您可能会面临各种挑战，从严格的隔离要求到公司的组件二次采购政策。然而，设计策略可以用来克服这些障碍，甚至更多。
赞助资源:
紧凑型传感器
传感器在紧凑的工业应用中扮演着各种各样的角色。例如，保持可接受的温度范围可以是确保可靠和一致的系统硬件操作的关键因素。沿着这些线路，德州仪器的TMP390温度开关可以自主辅助在其处理器提升之前进行冷却或升温系统，从而消除对软件的依赖性。TMP390提供完全集成的双通道阈值监控和内置跳闸功能，同时提供超过60％的面积节省，与相同的离散实施相比。
霍尔效应传感器在紧凑型无刷直流电机(BLDC)的医疗保健和其他产品应用中发挥作用。TI公司的DRV5011霍尔效应锁存器（图。1）例如，可以在一个板上放置三个霍尔效应锁存器，以监测速度，方向和位置的小型无刷直流电机的换向手持钻。对于真空机器人，两个DRV5011传感器可以测量轮速和方向。
TI还支持具有一系列天线 - 封装（AOP）MMWAVE传感器的自主工业应用，可以以速度处理各种类型的数据，以进行实时决策，包括感应和响应人类活动。MMWAVE传感器的天线配置确定对象检测范围，分辨率和最大视野。使用集成到设备上的天线的AOP设计可节省用于单独的天线的电路板空间。[SESB：DRV5011]
隔离需求
在为工业应用设计时，您可能面临与孤立相关的重大挑战。您的客户可能希望在较小的包中实现更多的功能，但UL等认证机构并不放松对高压漏电和间隙的最小尺寸要求。
如果您尝试使用离散元件尝试隔离器设计，则挑战可能是特别重要的，这可能包括变压器，变压器驱动器，整流器和稳压器。您可以为组件之间的每个高压接口面临爬电和间隙约束，这意味着每个组件必须满足相关认证机构的要求。
作为替代方案，您可以使用TI ISOW7841替换离散解决方案，该方法将隔离的数据和功率函数集成在单个包中。ISOW7841只需要两个去耦电容器，仅占离散解决方案所需的33％的电路板空间。
一种基于ISOW7841的方法提供了超出PCB区域节省的好处。木板的高度是另一个优势。ISOW7841只有2.55毫米厚，而要实现相同功能的分立版本，外部变压器需要4.1毫米厚。此外，TI的所有隔离器都获得了UL、VDE、CSA和TÜV SÜD等机构的认证，大多数认证在设备发布后的6个月内可用。最后，像ISOW7841这样的设备提供了简单性，实现热关机、限流和软启动功能，而无需其他组件。
第二个来源
当您开始一个工业设计项目时，您可能会发现越来越多的小封装设备，如运放，可以集成到您的项目中。然而，可能很难找到的是一个引脚兼容的第二次来源，即您的原始供应商会满足需求。
例如，如果设计需要一个元件，如双运放（图2），您可能会发现一个来自小型概要（儿子）或小型晶体管（SOT）包装的一个。然而，唯一的功能等同物可能只能进入小型总集成电路（SOIC）封装，薄收缩小型封装（TSSOP），或非常薄的收缩小型封装（VSSOP）。
幸运的是，您经常可以修改PCB布局以适应两种包类型，从而确保您有一个备用源。例如，您可以布局PCB以适应SOIC以及SON或SOT包（图3）．其他布局选项可以容纳TSSOP或SON、TSSOP或SOT、VSSOP或SON、VSSOP或SOT。
当实现可以容纳两种包类型的布局时，请记住两个设计和制造注意事项。首先，要确保首选的小封装设备的衬垫与较大的第二源设备的衬垫之间有足够的间距。一个常见的PCB制造设计规则要求至少4密耳的空间。
其次，请注意，较大的二次源器件的占用空间可能会增加首选小封装器件与解耦电容器或其他必须位于其附近的无源器件之间的迹长。在模拟或物理原型评估期间要小心，以确保这些较长的跟踪长度不会对耦合到SON或SOT设备造成麻烦的噪声。
结论
紧凑的温度，霍尔效应和MMWave传感器以及隔离器允许您在越来越小的PCB供工业和其他应用程序中致力于克隆。选择小型运算放大器等设备时可能的挑战是您首选的儿子或SOT包中缺少第二个来源。
幸运的是，您可以调整布局以适应较大包中功能等效的设备。尽管您的PCB将受到较大封装的空间限制，但该技术提供了一种简单的方法来确保在控制成本的同时使用第二源，并且它为未来铺平了道路，当SON或SOT第二源可用时，您的设计的更小版本。
赞助资源:
