Die 5 besten kostenlosen PCB-Design-Programme für einfaches und professionelles PCB-Layout

Früher war es eine Herausforderung, eigene Leiterplatten (PCBs) zu entwerfen und herzustellen. Mit der Einführung kostenloser PCB-Designsoftware können nun jedoch sowohl Anfänger als auch Experten problemlos individuelle, hochwertige PCBs für Prototypen, Heimprojekte oder die Massenproduktion erstellen.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die beste kostenlose PCB-Designsoftware, ihre Funktionen und wie Sie das richtige Tool für Ihre Anforderungen auswählen. Wir besprechen auch wichtige PCB-Designprinzipien und wie Sie Ihre Designs vom Konzept bis zur Fertigung bringen können.

Warum ist PCB-Designsoftware unverzichtbar?

Ein PCB-Designtool hilft Ihnen, elektronische Leiterplatten vor ihrer Herstellung zu visualisieren, zu bearbeiten und zu optimieren. Selbst eine einfache Leiterplatte muss verschiedene Parameter erfüllen, darunter:

• Bauteilplatzierung

• Elektrische Verbindungen

• Abmessungen

• Schichtstrukturen

PCB-Designsoftware stellt sicher, dass Designer effizient fehlerfreie Layouts erstellen und gleichzeitig Kosten und Zeitverzögerungen minimieren können. Diese Tools sind eine Teilmenge der Electronic Design Automation (EDA)-Software, die erweiterte Funktionen für Schaltungssimulation, Komponentenverwaltung und 3D-Visualisierung bietet.

Hauptmerkmale der PCB-Designsoftware

Die meisten PCB-Designprogramme unterstützen die folgenden Hauptfunktionen:

1. Schaltplanentwurf

Dies ist die erste Phase der PCB-Erstellung und umfasst:

• Zeichnen des elektrischen Schaltplans

• Ausführen einer Design Rule Validation (DRC) oder einer Schaltungssimulation

• Erstellen einer Stückliste (BOM)

2. PCB-Layout und Routing

Nach Abschluss des Schaltungsentwurfs wandelt die Software ihn in ein physisches PCB-Layout um, einschließlich:

• Platzierung des Komponenten-Footprints

• Verlegen elektrischer Verbindungen (ein- oder mehrlagig)

• Definieren von Lochpositionen, Siebdrucken und Beschriftungen

• 2D- und 3D-Visualisierung

3. Komponentenbibliotheken

Die meisten PCB-Designprogramme enthalten eine vorinstallierte Komponentenbibliothek mit wichtigen Elementen wie:

• Widerstände, Kondensatoren, ICs und Steckverbinder

• Elektrische und mechanische Eigenschaften

• Schematische Darstellungen und Footprints

4. Dateiexport für die Fertigung

Sobald ein Entwurf fertiggestellt ist, generiert die Software Gerber-Dateien, das Industriestandardformat für die Leiterplattenherstellung.

Beste kostenlose PCB-Designsoftware (mit Vergleichstabelle)

Um Ihnen bei der Auswahl des besten kostenlosen PCB-Designtools zu helfen, haben wir fünf Softwareoptionen mit der höchsten Bewertung verglichen:

Detaillierte Überprüfung der einzelnen PCB-Designsoftware

1. KiCad – Die beste Open-Source-PCB-Designsoftware

Vorteile:

• Unbegrenzte Schichten und Platinengröße

• Starke 3D-Rendering-Unterstützung

• Open Source und für immer kostenlos

Nachteile:

• Etwas komplex für Anfänger

• Einige Bibliotheken erfordern manuelle Updates

KiCad ist seit fast 30 Jahren eine der führenden kostenlosen Softwares für elektronisches Design. KiCad wurde mit Unterstützung der Raspberry Pi Foundation und des CERN entwickelt und ist ein leistungsstarkes Tool für Anfänger und Profis.

Zusätzlich zu den Standardfunktionen für das PCB-Layout umfasst KiCad:

• Ngspice-Integration zur Schaltungssimulation

• Git-Kompatibilität zur Versionskontrolle

• FreeCAD-Unterstützung für mechanische Konstruktion

Lernmittel: bitte hier klicken Umfassende Online-Tutorials erleichtern Ihnen den Einstieg.

2. EasyEDA – Am besten für Anfänger und Cloud-Zusammenarbeit

Vorteile:

• Browserbasiert, keine Installation erforderlich

• Große integrierte Komponentenbibliothek

• Direkte Integration mit JLCPCB für schnelle Fertigung

Nachteile:

• Erfordert eine Internetverbindung für Cloud-Projekte

• Am besten geeignet für kleine bis mittelgroße Designs

EasyEDA ist ein cloudbasiertes PCB-Designtool, das sich ideal für kollaborative Projekte und schnelles Prototyping eignet. Mit seiner intuitiven Benutzeroberfläche und der integrierten Komponentenbeschaffung von LCSC Electronics können Benutzer PCBs nahtlos entwerfen, simulieren und bestellen.

3. Fritzing – Am besten für Bildung und Hobbyisten

Vorteile:

• Intuitive Steckbrettsimulation

• Ideal zum Erlernen von Elektronik

• Aktive Online-Community

Nachteile:

• Begrenzt für fortgeschrittenes PCB-Design

• Keine integrierten Simulationsfunktionen

Fritzing wird häufig in Bildungseinrichtungen verwendet, um die Prinzipien des PCB-Designs zu lehren. Es verfügt über eine benutzerfreundliche Drag-and-Drop-Oberfläche und ist daher ideal für Anfänger.

4. Upverter – Am besten für Cloud-basiertes PCB-Design

Vorteile:

• Cloudbasiert, keine Softwareinstallation

• Einfaches Teilen von Hardware mit Teams

• Unterstützt Versionskontrolle

Nachteile:

• Benötigt eine Internetverbindung

• Eingeschränkte erweiterte Routingfunktionen

Entwickelt von Altium, Umrichter ist eine Online-Plattform für PCB-Design, die Ingenieuren die Zusammenarbeit in Echtzeit ermöglicht. Sie ist ideal für Startups und Remote-Teams.

5. CircuitMaker – Am besten für Altium-Benutzer

Vorteile:

• Kostenlose Alternative zu Altium

• Professionelle Design-Tools

• Erweiterte Regelprüfung

Nachteile:

• Nur Windows

• Eingeschränkt im Vergleich zur Vollversion von Altium Designer

CircuitMaker, entwickelt von Altium, bietet kostenlose High-End-PCB-Designfunktionen. Es umfasst 3D-Visualisierung, erweiterte Designregelprüfung und eine umfangreiche Komponentenbibliothek.

Wie wählt man die richtige PCB-Designsoftware aus?

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines PCB-Designtools die folgenden Faktoren:

• Schwierigkeitsgrad: Anfänger sollten EasyEDA oder Fritzing wählen, während Experten möglicherweise KiCad oder CircuitMaker bevorzugen.

• Projektkomplexität: Für großformatige, mehrschichtige Leiterplatten ist KiCad erforderlich, während einfache Designs mit Fritzing erstellt werden können.

• Cloud vs. Offline: Wenn Sie Funktionen zur Zusammenarbeit benötigen, wählen Sie EasyEDA oder Upverter.

• Kompatibilität: Stellen Sie sicher, dass die Software Ihr Betriebssystem (Windows, Mac oder Linux) unterstützt.

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