一种生成PowerPlane电源平面的装置的制作方法
本发明涉及pcb设计，更具体地说，是涉及一种生成powerplane电源平面的装置。
背景技术：
1、power plane，即电源平面，是电路板设计中用于提供电源供电的一个关键部分。它主要用于为电路板上的元件和信号层提供稳定的电源引脚。电源平面通过铺铜的方式，为电路板提供良好的电源和接地平面。它不仅可以缩短接地路径、降低电感，还可以提高电磁兼容性(emc)性能。两侧的电源平面还可以产生一个平行板去耦电容器，从而防止噪声传播。此外，由于电源平面的面积较大，它允许更大的电流通过，从而增加了pcb的工作温度范围。综合而言，power plane电源平面确保了电路板上各个元件的稳定供电，并提高了电路板的整体性能。
2、在现有pcb设计技术中，构建power plane电源平面时，在确定多个过孔所在的电源平面时，需要逐一点击处于边缘位置的过孔，以此构成power plane电源平面。然而这样构成的电源平面不仅操作繁琐，且纯人工判断会导电源平面边缘点选择不妥，可能会发生电源平面无法将所有过孔包括在内的情况，或者是电源平面形状结构不符合设计要求，需要进一步手动修改等等，这样会增加设计人员的工作量，降低工作效率。
技术实现思路
1、为了克服现有技术构建电源平面的不足，本发明提供一种生成powerplane电源平面的装置。
2、本发明技术方案如下所述：
3、一种生成powerplane电源平面的装置，
4、获取多个过孔的位置信息，
5、根据预设内容设定任意顶点位置的过孔的位置作为第一顺序点，以第一顺序点为基础端点，构建基础端点与其他过孔所在位置之间的连接线，
6、计算各条连接线与辅助线之间的夹角，判断各个夹角的大小并获得最小夹角，
7、记录最小夹角对应的连接线及连接线对应的端点，获得除基础端点以外的过孔位置，记为第二顺序点，
8、以第二顺序点为基础端点，循环上述过程，获得第三顺序点、第四顺序点、第五顺序点……，直至基础端点再次为起始点，
9、按照基础端点的获得顺序连接各个过孔，获得并输出代表电源平面的多边形图形。
10、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，若以第一顺序点为基础端点构建连接线时，辅助线为水平线，否则，辅助线为上一夹角大小判断中的最小夹角对应的连接线。
11、当装置初始运行时，第一顺序点构建的连接线需要形成夹角时，缺乏经计算获得的辅助线，因此引入水平线作为辅助线，从而方便构成初始的夹角计算。而对于第二顺序点、第三顺序点……而言，之前一轮判断夹角大小的时候获得的最小夹角存在对应的连接线，从结果看，该连接线也为代表电源平面的多边形图形的边界，因此，对于第一顺序点后续的辅助线可建立为前一轮判断中，最小夹角对应的连接线。
12、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，输出的代表电源平面的多边形图形根据预设条件定义网络名称，若代表电源平面的多边形图形的网络名称与过孔的网络名称不同，代表电源平面的多边形图形的顶点位置与过孔之间间隔若干安全间距。
13、由于实物上，不论电源平面还是过孔，在印制线路板上的表现均为导电的金属铜，因此，若电源平面与过孔不处于同一网络，那么在实际的印制线路板中，两部分的金属铜结构应该为分开的状态，故而，在构成代表电源平面的多边形图形是需要与过孔保持一定的安全间距，从而避免短路。
14、进一步的，设定代表电源平面的多边形图形的内角均为钝角。
15、在现有技术中，过孔的生成存在一定的随机性，因此，在本发明中，以过孔为基础而生成的代表电源平面的多边形图形也存在随机性，其多边形图形的内角的范围也可能会在0-180°之间。若有内角为体现为锐角，生产后的产品在电气性能会有影响，如在高压电源中，即尖角电气性能。尖角或尖锐的边缘在高压环境下，电场强度在尖角处会显著增强，导致空气或其他介质在较低的电场强度下就发生电离，形成放电通道，容易发生尖端放电现象。因此，为了避免这种情况，本发明产生的代表电源平面的多边形图形避免锐角的产生，设置优化条件，令生成的多边形图形的内角均设置为钝角，令其根据pcb设计软件的内置工艺条件等限定条件自动优化调整安全间距，从而达到多边形图形的内角为钝角的条件。
16、优选的，设定代表电源平面的多边形图形的内角均为135°夹角，在本领域技术中，135°的内角设定，不仅贴合生产环境与生产工艺，且设计的pcb图形看起来也美观、整齐，具有专业性的观感。
17、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，若存在两个为包含关系的代表电源平面的多边形图形，输出多边形图形后经过与非逻辑判断以区分两个多边形图形，并使得不同多边形图形的显示参数不同。
18、在装置进行多次代表电源平面的多边形图形生成后，这些代表电源平面的多边形图形可能会存在重叠的情况，尤其是包含关系。为了区别两个多边形图形代表不同的电源平面，因此在输出时，可根据输出时间不同或者是参考的过孔组不同实现与非逻辑判断，从而区分这两个多边形图形，一个是与，另一个是非，并使得这两个多边形图形的显示参数不同，从视觉上进行区分，如图形显示颜色不同等。
19、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，接收选择的网络名称，通过pcb层面信息获取参数为选择的网络名称的过孔信息，将对应的过孔信息写入至电源平面过孔列表，并从而电源平面过孔列表中提取过孔信息以进行后续计算。
20、生成powerplane电源平面的装置接收由设计人员通过鼠标点击选择的网络名称的操作命令，通过遍寻pcb层面信息，逐一判断参数，获取参数为选择的网络名称的过孔信息，即网络名称参数(net name)为选择的网络名称的所有过孔，建立了一个电源平面过孔列表，将获得的过孔信息写入至电源平面过孔列表中，接下来关于生成电源平面的多边形图形的计算均从电源平面过孔列表中提取过孔信息，并进行后续计算。
21、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，建立xy坐标系，并根据所有过孔位置信息赋予对应的坐标值，以x坐标值最小为最优选择，以y坐标值最小为次要选择，锁定某一过孔的所在坐标点为第一顺序点。
22、在没有初始线作为辅助线的情况下，水平线为辅助线，为了配合水平线的夹角生成，逆时针构建多边形图形较为直接，且其生成的多边形图形的内角为钝角的可能较大，因此，以所有过孔中左下角的过孔作为初始的计算点更佳。
23、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，过孔之间构建的连接线为向量。
24、上述的一种生成powerplane电源平面的装置，分别建立电源平面过孔列表与计算图形列表，根据网络名称将过孔信息写入电源平面过孔列表，并将记录的过孔自电源平面过孔列表按照记录顺序写入计算图形列表中。
25、生成powerplane电源平面的装置在进行计算前，先建立了两个列表，分别为存储网络名称为选择的网络名称的过孔信息的电源平面过孔列表，以及，存储经计算后判断为多边形图形顶点的过孔的计算图形列表。在进行计算时，记录的过孔的信息根据记录的顺序写入计算图形列表中，最后生成多边形图形时的也是根据计算图形列表的写入顺序逐点连接生成的。
26、根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明提供一种生成powerplane电源平面的装置，设置一个自动生成power plane电源平面的装置，该装置将power plane电源平面的构建逻辑转化为数学图形逻辑，以过孔的坐标信息构建连接线，并产生连接线与辅助线的夹角，通过对夹角的大小判断构成作为电源平面的多边形图形的边界线，自动生成多边形图形，该装置使得电源平面的生成这一工作从人工生成转换为计算机自动生成，减少了设计人员的工作量，提高了工作效率。
技术特征：
1.一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，获取多个过孔的位置信息，
2.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，若以第一顺序点为基础端点构建连接线时，辅助线为水平线，否则，辅助线为上一夹角大小判断中的最小夹角对应的连接线。
3.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，输出的代表电源平面的多边形图形根据预设条件定义网络名称，若代表电源平面的多边形图形的网络名称与过孔的网络名称不同，代表电源平面的多边形图形的顶点位置与过孔之间间隔若干安全间距。
4.根据权利要求3中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，设定代表电源平面的多边形图形的内角均为钝角。
5.根据权利要求4中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，设定代表电源平面的多边形图形的内角均为135°。
6.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，若存在两个为包含关系的代表电源平面的多边形图形，输出多边形图形后经过与非逻辑判断以区分两个多边形图形，并使得不同多边形图形的显示参数不同。
7.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，接收选择的网络名称，通过pcb层面信息获取参数为选择的网络名称的过孔信息，将对应的过孔信息写入至电源平面过孔列表，并从而电源平面过孔列表中提取过孔信息以进行后续计算。
8.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，建立xy坐标系，并根据所有过孔位置信息赋予对应的坐标值，以x坐标值最小为最优选择，以y坐标值最小为次要选择，锁定某一过孔的所在坐标点为第一顺序点。
9.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，过孔之间构建的连接线为向量。
10.根据权利要求1中所述的一种生成powerplane电源平面的装置，其特征在于，分别建立电源平面过孔列表与计算图形列表，根据网络名称将过孔信息写入电源平面过孔列表，并将记录的过孔自电源平面过孔列表按照记录顺序写入计算图形列表中。
技术总结
本发明公开了一种生成PowerPlane电源平面的装置，获取多个过孔的位置信息，根据预设内容设定任意顶点位置的过孔的位置作为第一顺序点，以第一顺序点为基础端点，构建基础端点与其他过孔所在位置之间的连接线，计算各条连接线与辅助线之间的夹角，判断各个夹角的大小并获得最小夹角，记录最小夹角对应的连接线及连接线对应的端点，获得除基础端点以外的过孔位置，记为第二顺序点，以第二顺序点为基础端点，循环上述过程，获得第三顺序点、第四顺序点、第五顺序点……，直至基础端点再次为起始点，按照基础端点的获得顺序连接各个过孔，获得并输出代表电源平面的多边形图形，该装置使得电源平面的生成从人工生成转换为计算机自动生成。
技术研发人员：明睿,王灿钟
受保护的技术使用者：深圳市一博科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23