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  7. A importância de se aplicar o símbolo de potência PWR_FLAG no KiCad

Quando comecei a usar o KiCad, frequentemente me deparava com o seguinte erro ERC  ao desenhar esquemas: o pino de alimentação de entrada não é acionado por nenhum pino de alimentação de saída . Após verificar, percebi que +5V e +3,3V estavam claramente conectados ao conector normalmente. Então, por que ele ainda relatava um erro?

Vamos lá…

Pino de entrada de energia e pino de saída de energia

O ERC do KiCad verificará o tipo elétrico dos pinos do dispositivo. Se o tipo elétrico de um pino for “entrada de energia”, mas ele não estiver conectado a nenhum pino com o tipo elétrico “saída de energia”, o ERC relatará um erro: o pino de entrada de energia não está sendo alimentado por nenhum pino de saída de energia . Essa verificação é absolutamente necessária, pois, em qualquer projeto, esquecer de conectar o pino de entrada de energia certamente fará com que o dispositivo funcione de forma anormal.

No entanto, alguns engenheiros iniciantes no KiCad veem o erro ERC, mas não sabem como modificá-lo. Além de modificar diretamente o tipo elétrico do pino do símbolo do dispositivo, usar o símbolo de energia PWR_FLAG é uma solução flexível.

Vamos primeiro analisar a lógica do KiCad ERC. Veja a figura a seguir como exemplo, um diagrama esquemático bem simples sem o uso de PWR_FLAG :
Verifique as propriedades elétricas dos pinos BT1, +3,3 V e LED, respectivamente:
O pino BT da bateria é “Alimentação de Saída”, o pino “Alimentação de Entrada” de +3,3 V está conectado e o tipo elétrico do pino do LED é “Passivo”. Como o pino “Alimentação de Entrada” de +3,3 V é acionado pelo pino “Alimentação de Saída” do BT, tudo está OK com o ERC.
Observação: No KiCad, as propriedades elétricas dos pinos dos símbolos de energia e aterramento são todas entradas de energia , e os pinos são definidos como “ocultos” por padrão.
À primeira vista, parece muito estranho. Por que a propriedade elétrica do pino do símbolo de energia é definida como “entrada de energia” em vez de “saída de energia”? Porque, embora a fonte de alimentação seja usada para alimentar o chip do dispositivo, em essência, a energia representada por esses símbolos ainda vem de uma fonte “externa”, que pode ser um conector ou um chip LDO. Tomemos como exemplo o chip 7805 mais simples:

Os pinos 1 e 2 são entradas de energia, geralmente conectadas à fonte de tensão após retificação e filtragem pelo transformador; o pino 3 é a saída de energia, geralmente conectada diretamente ao símbolo de energia de +5 V. É razoável que o pino de “saída de energia” do pino 3 acione diretamente a “entrada de energia” de +5 V.

Aplicação de PWR_Flag

Então a questão é, já que as propriedades elétricas de todos os pinos do símbolo de energia são “entrada de energia”, se a “fonte de alimentação externa” não vier de um símbolo com um pino de “saída de energia”, como uma bateria, mas vier de um conector geral (as propriedades do pino do conector são geralmente definidas como “passivas”), o ERC não reportará um erro?

De fato, como mostrado na figura abaixo, o erro “o pino de alimentação de entrada não é acionado por nenhum pino de alimentação de saída” aparecerá nos pinos 1 e 2 do 7805. Se você pensar com cuidado, embora seja inconsistente com as expectativas, a ERC de fato cumpriu sua responsabilidade de inspeção, porque se o pino ” entrada de alimentação ” não estiver conectado ao pino “saída de alimentação” (seja ele ausente ou conectado incorretamente), isso pode fazer com que o chip fique sem energia.
No entanto, para símbolos de conectores universais, é impossível conhecer as propriedades do sinal externamente; também é impossível projetar símbolos de conectores diferentes para cenários diferentes. Então, como lidar com essa situação?
Neste momento, é hora do símbolo PWR_FLAG aparecer.
Este símbolo é projetado da mesma forma que outros símbolos de potência, mas seu tipo elétrico de pino é projetado como “saída de potência”. Dessa forma, sua particularidade pode ser usada para manter a flexibilidade do projeto sem que o ERC reporte um erro, conforme mostrado na figura a seguir:
Perceba que se você executar novamente o ERC, o erro que estava havendo, estará solucionado:
Nota: Embora ambos os símbolos PWR_FLAG tenham o mesmo valor ” PWR_FLAG “, eles não estão conectados porque recebem internamente FLAG/NET_NAME diferentes quando colocados.
Se não quiser usar os símbolos fornecidos pelo KiCad, você pode facilmente criar seu próprio símbolo PWR_FLAG. Ele nada mais é do que um símbolo com um pino do tipo “Saída de Energia”.Além disso, seu designador começa com um “#” para garantir que o KiCad não tente conectá-lo à base. Marque também “Definir como Símbolo de Energia” nas propriedades do símbolo, isso garantirá que ele apareça na caixa de diálogo “Adicionar Símbolo de Energia” ( categoria Energia na biblioteca de símbolos).
No artigo “O significado e a aplicação dos diferentes símbolos GND do KiCad” na figura 8, se você aplicar o PWR_FLAG nos símbolos GND, o erro do ERC também irá desaparecer:

Conclusão

O uso de símbolos de potência no KiCad é ligeiramente diferente de outros softwares de EDA, mas ainda mantém o rigor e a flexibilidade. O uso do símbolo PWR_FLAG  garante a continuidade da lógica do projeto. Use e abuse 🙂

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Maiza Vitoria

Técnica em Automação Industrial | Graduanda Tecnológica em Gestão da Tecnologia da Informação | Escritora e Articulista Técnica pelo Instituto Newton C. Braga | CEO e Co-Fundadora do Projeto Mobhuino | Fundadora da Comunidade KiCad Brasil | Palestrante | Soteropolitana, baiana e do dendê | "Amar e mudar as coisas me interessam mais" –  Belchior
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MKTECH
29 dias atrás

Excelente artigo. Logo no inicio eu procurei informações sobre esse erro no ERC e só encontrei informação no fórum americano. Esse seu artigo está muito completo, repleto de informações e detalhes. Parabéns pelo seu empenho Maiza! Excelente Trabalho!

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