Diseño PCB para Planta Térmica
Worked for 1 min 33 sec
Ya eliminé las trazas colgantes; el problema restante son airwires de ruteo, principalmente en la zona LM35/+5V. Voy a compactar de forma controlada y luego rutear de nuevo.
Worked for 12 mins 56 sec
La PCB quedó reducida de 130×150 mm a 120×135 mm y la colocación sigue con margen. Ya limpié los restos de cobre; ahora ejecuto el ruteo limpio.
Worked for 4 mins 58 sec
El primer intento de ruteo se detuvo por inactividad de la herramienta, no por un error eléctrico. Haré un segundo intento limpio; si vuelve a fallar, dejaré el diseño compactado y las recomendaciones exactas para ruteo manual.
Worked for 6 mins 41 sec
Corregí la colocación y reduje la PCB a 120 × 135 mm; también limpié los restos de cobre/trazas colgantes antes del ruteo. El ruteo automático se intentó dos veces y se detuvo por inactividad, así que no exporté Gerbers porque aún quedan airwires físicos.
Actualicé el estado y las instrucciones exactas para terminar el ruteo en Routing Status and Manufacturing Readiness. Mi recomendación: mantener este tamaño de PCB, rutear manualmente las redes pendientes en el orden indicado ahí y exportar sólo cuando DRC quede en cero.
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Layout and Routing Guidelines — Planta Termica ESP32 Control 12V
Objetivo de ruteo
Esta PCB controla un calefactor de 12 V / 40 W con una etapa MOSFET y mide temperatura con LM35. El ruteo debe separar corriente de potencia, señales de conmutación PWM y señal analógica del sensor.
Stackup
- PCB de 2 capas.
- Top: componentes, señales, rutas de potencia.
- Bottom: plano de GND continuo.
- No cortar el plano GND bajo señales del ESP32, TM1637 ni LM35_ADC.
- Evitar cobre bajo la zona de antena del ESP32.
Reglas de ancho de pista
Table
| Net | Ancho mínimo | Preferido | Comentario |
|---|---|---|---|
| +12V_IN | 2.0 mm | 2.5-3.0 mm | Entrada 12 V y positivo del calefactor |
| HEATER_DRAIN | 2.0 mm | 2.5-3.0 mm | Drain MOSFET a J2 negativo |
| GND retorno potencia | 2.0 mm o plano | plano sólido | Source MOSFET a J1 negativo |
| +5V_SYS | 0.8 mm | 1.0 mm | LM2596 OUT+ a ESP32 VIN y LM35 |
| +3V3_ESP32 | 0.4 mm | 0.5 mm | ESP32 3V3 a TM1637 |
| LM35_ADC / LM35_RAW | 0.25 mm | 0.3 mm | Señal analógica, lejos de PWM/potencia |
| ESP32_PWM_HEATER / MOSFET_GATE | 0.3 mm | 0.4 mm | Mantener corto, cerca de Q1 |
| TM1637_DIO / TM1637_CLK | 0.25 mm | 0.3 mm | Señales digitales lentas |
Secuencia recomendada de ruteo
- Rutea +12V_IN desde J1-1 hacia U2 IN+ y J2-1 usando 2.0 mm mínimo.
- Rutea HEATER_DRAIN desde J2-2 hacia Q1:D usando 2.0 mm mínimo.
- Une Q1:S a GND con conexión muy corta y ancha; añade múltiples vías al plano GND si cambias de capa.
- Rutea +5V_SYS desde U2 OUT+ a U1 EXT_5V, U3 +VS y capacitores C3/C4/C7.
- Rutea +3V3_ESP32 desde U1 3V3 a U4 VCC y C5.
- Rutea el filtro del LM35: U3 Vout -> R1 -> LM35_ADC -> U1 IO34, con C2 de LM35_ADC a GND.
- Rutea PWM: U1 IO25 -> R2 -> Q1:G; R3 entre Gate y GND lo más cerca posible de Q1.
- Rutea TM1637: U1 IO21 -> DIO y U1 IO22 -> CLK.
- Verifica que LM35_ADC no corra en paralelo ni cerca de ESP32_PWM_HEATER, MOSFET_GATE, HEATER_DRAIN o +12V_IN.
- Rellena Bottom con plano GND y agrega stitching vias alrededor de ESP32, LM2596, LM35 y MOSFET.
Separación de ruido
- Mantener LM35, R1 y C2 en una zona analógica limpia.
- Mantener Q1, J2, R2 y R3 en la zona de potencia.
- No cruzar LM35_ADC sobre cortes o ranuras del plano de GND.
- Evitar que PWM_GATE y LM35_ADC sean paralelos; si se cruzan, hacerlo a 90 grados.
Térmico y potencia
- IRLZ44N debe tener cobre amplio en Drain/Source y ventilación/disipador si el MOSFET calienta.
- El calefactor consume aproximadamente 3.33 A; se diseñó para 4 A continuos.
- Las borneras seleccionadas tienen margen de corriente suficiente para el requerimiento de 5 A.
Validación antes de fabricar
- Revisar que no queden airwires.
- Confirmar ancho real de +12V_IN y HEATER_DRAIN.
- Confirmar continuidad del plano GND inferior.
- Confirmar polaridad de capacitores C2, C4, C6 y C7.
- Confirmar ajuste físico del LM2596 a 5.0 V antes de conectar ESP32 y sensor.
- Confirmar que el ESP32 DevKit queda montado sobre H1/H2 o sockets hembra equivalentes.
Objetivo de ruteo
Stackup
Reglas de ancho de pista
Secuencia recomendada de ruteo
Separación de ruido
Térmico y potencia
Validación antes de fabricar
