黄兆秋
（身份证号码：440902198505025239）
摘要：通过对元件库“杂交”扩充，实现了以简单的方式完成复杂的设计，并就PCB设计中的疑难技术作了介绍。
关键词：Protel；电原理图；印刷板图；库扩充；布局；布线率
一般变电所设计中，使用小的变压器保护的能力，通常选择30 ~ 100 kva（乍浦港选择80 kva变电站），并安装在10 kv开关柜，所以类似的高压侧短路电流和系统短路电流，低压侧短路电流出口额增加，用于变压器保护和10 kv配电线路构成威胁。一般来说，保险丝是用来保护它的。随着电力系统的扩展，短路电流增大，保护可靠性降低。因此，昭平变电站使用的所有变压器都有断路器保护，导致电流互感器饱和。变压器保护的一次额定电流通常很小。此时，保护和计量通常在同一组中使用。变压器比额定电流略小，确保计量准确。当高压侧发生短路故障时，短路保护主要通过后备开关保护动作来实现。但是，如果低压侧出现短路故障，短路电流相对较小，且后备保护开关不工作，则很难及时排除故障。为了避免这种情况，使用的变压器保护不能移动。在乍浦港变电所的设计中合理配置了电流互感器，并分别进行了计量和保护。保护用电流互感器安装在高压端，实现所使用变压器的短路保护。安装低压测量电流互感器，保证测量精度。测量精度满足要求。
1.各软件的特色
现行市场上出现的有关电路板设计的软件有Protel、Tango、OrCAD、PCAD、PADS等。上述几种软件比较，Tango几乎全是DOS版本，功能和ProtelDOS版本有许多雷同之处，近年来因受ProtelforWindows的影响渐受冷落。OrCAD、PCAD、PADS功能强大，但学起来较为困难，不易掌握。因此除专业人员外，一般用户较少使用。对于一般的设计人员，包括许多爱好者，Protel是最佳的选择。面向一般电路板设计，Protel完全能满足人们的需要，并且能够轻松掌握。功能强大、使用简单、界面友好是人们青睐Protel的根本原因，也是Protel的最大特色。Protel分为DOS版本和Windows版本2种。
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1.1DOS版本
以Protel。33功能最为强大，使用起来也很方便。在安装时需将disk1、disk2先拷贝在软盘上，然后按顺序安装。安装后在根目录下分别建立Automatic、Schplot、Autotrax、Traxplot等子目录。许多人在此目录中直接启动使用，结果发现工作区中的元件等很大，也很粗糙，尚有诸多别扭。笔者认为，先在根目录下建立一个Protel子目录，然后将各子目录下的文件分别考入Protel下，再分别删掉原来的各子目录。这时在Protel下启动（如Schedit）时将是另一番界面情景。DOS版本对一般设计人员来说，已相当满足需求，但有以下几点不足：①在DOS下互相调用不太方便；②DOS版本不能输入汉字标注等；③元件库容量小，类别少，有些新上市的元件在原理图中没有；④自己构造新元件很麻烦，不少人几乎无能为力。
1.2Windows版本
Windows下的版本较多，如：①Protel10sch是原理图设计软件，本身不具有印刷板设计功能，安装前是3.14Mb，安装后是14。1Mb，其中元件库是10。5Mb。该软件在设计过程中的相互调用运用自如，且有相当丰富的元件可以调用。②Protel15、Protel27直接是印刷板（PCB）设计软件，不具有电原理图设计能力。但它们可和Protel10sch相配套而构成完整的原理图-印刷板设计软件。Protel15和Protel27在安装时可直接安装在PFWSCH（安装Protel10sch时自动建立的目录）下，便于使用。③Prote20、Protel95、Protel。win、Protel98、Protel99软件是集原理图和PCB为一体的设计软件。由于计算机的不断更新，会产生如下观念：①老版本没完全掌握，遇到新版本就安装，总以为版本越高，功能越强；②认为版本越高，自动布线率越高；③认为有信号分析等功能的高版本，分析电路更方便。事实上，非专业人员一般选用Protel10sch即可。版本越高功能越强，但高版本所占的内存空间也将成倍增长，所占硬盘容量也很大，使用中由于复杂性也更容易出错。高版本软件所带的其它大量文件，难以在双面板设计中发挥出功效。另外，版本越高不一定自动布线率越高，而高版本所带的信号分析等功能并不是印刷板设计中的主要因素。
2.Protel库“杂交”扩充
用Protel10sch设计电路图时，对某些库中没有的特殊电路元件，且自己还不能建库的情况下，可以安装Prote20、Protel95、Protel98、Protel99中任意一个软件，将其中的库文件拷贝在Protel10sch的库文件中，从而使库文件的数量和种类大大增加。这几类软件的库文件编制的格式相同，因此不会出现配用问题。这样，软件的其它框架未变，库文件的种类和数量增加，运行时占用内存不多，而运行速度加快。
还可把别的Protel高版本软件的库文件对Protel10sch进行扩充“杂交”，以满足需求。而ProtelDOS版本的库文件因其编辑格式不同，无法扩充。
3.印刷电路板设计中的几个关键问题
3.1印刷电路板设计中的元件布局规则
PCB设计不是完全由软件完成的。高水平单面印刷电路板的设计，尤其是双面印刷电路板的设计，很大程度上取决于零件手工布局的艺术性和技术性。合理的布局同时还决定着布线率的高低，注意这一点很重要。同时，电源线的接线要相应选择粗点。板上两条相邻线之间存在不同程度的静电耦合。电力线（+Vcc，0）之间布置信号线时，会产生静电屏蔽，在高频电路中应注意。接地面积越大，导线间的静电和耦合效应越小，以此类推。总之，布局上的技术问题主要是基于电路的专业知识，尤其是集成度高，而较为复杂的双面板尤为突出。
3.2自动布线及其布线后的修整
自动布线及其布线后的修整。所有上述准备工作完成后，即可进行自动布线。根据电路的复杂性，在布线完成后，检查可以发现线路上有几个元件或布线不合理，然后需要耐心考虑，然后仔细人工布线并调整个别布局。最后，利用PSPICE或Eelecwbch软件对信号进行分析。对于有价值的印刷电路板，在条件允许的情况下，最好在当地专业印制板厂生产。
参考文献：
[1]胡万海，张帆，胡红蕾.多层自动布线———印刷板的设计与实现[M].北京：学苑出版社，1996.
[2]于强，余素先.印刷线路板多层自动布线的设计与实现———新板TANGO3.16使用方法[M].北京：中国科学技术出版社，1993.
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[4]张义和.Protel计算机辅助电路板设计实例[M].北京：学苑出版社，1994.
[5]陈锦秋，管彤古，孙人杰，等.TTL集成电路应用[M].北京：人民邮电出版社，1983.
论文作者:黄兆秋
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/30
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