Verificação elétrica do esquemático com ERC

O ERC (verificação de regras elétricas) lê o esquemático como uma rede de pinos conectados. Para cada pino, ele considera a declaração elétrica presente no símbolo e verifica se as combinações na rede são coerentes com as regras ativas.

Ele não simula o circuito: não calcula tensões, correntes, temperatura, temporização nem garante que a função pretendida funcionará. Um resultado sem alertas significa apenas que, segundo as declarações e regras consideradas, não foi encontrada uma inconsistência elétrica reportável.

O tipo elétrico descreve o papel declarado de um pino na rede. Ele não é o nome do sinal, nem seu número físico no encapsulamento.

Três informações diferentes aparecem em um pino de símbolo:

• Número: liga o pino lógico ao terminal físico e ao pad correspondente.
• Nome: identifica sua função, como SDA, OUT ou GND.
• Tipo elétrico: informa ao ERC como esse pino participa da rede.

Assim, dois pinos podem ter nomes parecidos e números diferentes sem terem o mesmo tipo elétrico. E mudar o tipo para eliminar uma mensagem não prova que a ligação passou a estar correta.

Associe cada tipo elétrico ao papel que ele declara para o ERC.

Execute na cópia local

Abra uma cópia do seu esquemático no Editor de Esquemáticos do KiCad. Esta prática é apenas de revisão do desenho: não monte nem energize o circuito.

No menu Inspecionar, abra o Verificador de Regras Elétricas (ERC) e execute a verificação. A janela lista as ocorrências encontradas, sua classificação e os elementos relacionados.

Antes de mudar qualquer coisa, observe o resultado como um ponto de partida. O objetivo agora é localizar e entender cada ocorrência, não tentar eliminá-la.

Leia uma ocorrência antes de agir

Selecione uma linha da lista de resultados. O KiCad deve destacar, centralizar ou permitir localizar no esquemático os elementos associados, conforme a versão usada.

Registre quatro informações: classificação (erro ou aviso), mensagem, referências/pinos envolvidos e nome da rede, se houver. Amplie a área dos pinos e siga o fio destacado para conferir o que está realmente conectado.

“Erro” e “aviso” são classificações definidas pelas regras ativas do ERC. Elas ajudam a priorizar a inspeção, mas não medem sozinhas o risco físico nem provam que o circuito funcionará ou será seguro.

Coloque as ações na sequência mais útil para investigar uma ocorrência do ERC.

Um fio que parece tocar um pino pode não estar conectado. No ERC, conta o nó elétrico real: a ponta do fio precisa terminar exatamente no ponto de conexão do pino.

Ao abrir uma ocorrência já localizada, aproxime o zoom e destaque a rede, se esse recurso estiver disponível no editor. Observe três coisas:

1. a ponta do fio chega ao pino?
2. há um pequeno espaço entre eles?
3. o destaque percorre o trecho que você esperava?

Use a mensagem do ERC como ponto de partida, mas confirme no desenho qual pino e qual trecho realmente ficaram isolados. A aparência gráfica sozinha não é prova de conectividade.

Qual desenho contém uma conexão incompleta que merece investigação no ERC?

Na cópia local do seu esquemático, escolha uma ocorrência relacionada a pino ou rede incompleta. Abra-a no ERC, localize os elementos indicados e inspecione-os com zoom e destaque de rede.

Repare o trecho responsável: por exemplo, redesenhe um fio que não alcançava o pino ou complete um segmento interrompido. Execute o ERC novamente e compare com o registro inicial.

Se sua cópia não tiver uma ocorrência desse tipo, faça uma reprodução controlada: em um trecho de sinal simples, crie um pequeno intervalo visível entre a ponta de um fio e um pino, execute o ERC para observar a ocorrência e, em seguida, restaure a conexão. Não altere o esquemático original para esse teste.

O ERC compara os tipos elétricos declarados nos pinos conectados pela mesma rede. Uma saída pode alimentar uma ou mais entradas: há um único elemento dirigindo o sinal. Porém, duas saídas comuns unidas diretamente podem tentar impor estados diferentes à mesma rede. Por isso, o ERC declara um conflito.

Antes de alterar o desenho, leia a ocorrência e inspecione os dois pinos envolvidos. Pergunte qual é a intenção funcional de cada bloco e se eles deveriam realmente compartilhar aquela rede.

Nem todo pino sem fio está errado

O ERC pode apontar um pino não conectado. Antes de marcar qualquer coisa, diferencie duas situações:

• Pino esquecido: deveria participar do circuito conforme a função do componente. Corrija a ligação.
• Pino intencionalmente aberto: a documentação do componente afirma que ele pode ficar sem conexão naquela aplicação. Declare essa intenção com um marcador de não conexão.

O marcador não altera o circuito: ele apenas informa ao ERC que aquela ausência de fio foi deliberada.

Associe cada caso à ação mais adequada.

Antes de declarar uma não conexão, confirme:

1. O pino realmente foi analisado, e não apenas esquecido.
2. A documentação do componente permite deixá-lo aberto nesta aplicação.
3. O marcador foi colocado no terminal correto.
4. Nenhuma ligação exigida foi substituída pelo marcador.

O marcador registra uma exceção justificada; não corrige uma entrada flutuante nem uma conexão necessária.

Quando o ERC não encontra a origem da alimentação

Um alerta como “power input pin not driven by any power output pins” indica que uma rede contém um pino do tipo entrada de alimentação, mas o ERC não encontrou nela um pino reconhecido como saída de alimentação.

Isso não prova que a alimentação física está ausente. Por exemplo, uma fonte externa pode entrar por um conector cujos pinos são passivos. O conector representa a interface física, mas não declara ao ERC que há uma fonte energizando a rede.

Antes de posicionar um PWR_FLAG, siga esta sequência de investigação:

O PWR_FLAG só é justificável quando há uma origem de alimentação real prevista, mas essa origem não aparece ao ERC como saída de alimentação. Antes de decidir, compare a origem física esperada, o caminho desenhado e os tipos elétricos dos elementos que participam da rede.

Em uma entrada externa de dois condutores, avalie tanto a rede positiva quanto o retorno. Se ambos chegam exclusivamente por pinos passivos e ambos alimentam pinos reconhecidos pelo ERC, cada rede pode exigir sua própria declaração — mas somente após confirmar a origem e a continuidade de cada caminho.

Não espalhe PWR_FLAG por redes diferentes para zerar alertas. Uma rede já alimentada por um pino declarado como saída de alimentação não precisa dessa declaração adicional. O marcador também não comprova o valor da tensão.

Considere cada cenário como uma investigação inicial do ERC. Associe a situação à primeira ação apropriada. Não trate PWR_FLAG como solução universal: origem prevista, continuidade do caminho e tipo elétrico precisam concordar.

Uma lista menor não é necessariamente um esquemático melhor

Ao encontrar um alerta, procure primeiro sua causa. Há três respostas legítimas:

1. Corrigir o circuito: refazer um fio, separar saídas unidas por engano ou completar uma ligação necessária.
2. Corrigir uma declaração: ajustar o tipo elétrico somente quando a documentação e o símbolo mostrarem que ele está incorreto.
3. Justificar uma exceção específica: registrar por que aquela ocorrência é intencional e aceitável quando o caso não puder ser declarado adequadamente no esquemático.

Investigue a rede, os pinos e a intenção funcional antes de decidir. Alterar um tipo para passivo, inserir um marcador ou suprimir uma mensagem apenas para esvaziar a lista não demonstra que o circuito está correto.

Símbolo e documento devem concordar

O tipo elétrico é uma informação usada pelo ERC; não o altere por conveniência. Antes de considerar uma mudança, confira a documentação do componente e o símbolo utilizado:

• qual é a função real do terminal;
• se ele pode ficar aberto ou exige conexão;
• se ele fornece, recebe ou apenas conduz sinal ou alimentação;
• se o alerta decorre da topologia desenhada, e não da declaração.

Por exemplo, duas saídas comuns conectadas na mesma rede exigem investigar e corrigir a topologia. Tornar uma delas passiva para eliminar o conflito só impede que o ERC enxergue uma incompatibilidade potencial.

Se a declaração estiver comprovadamente errada, registre qual documento sustenta a correção. Não é necessário editar bibliotecas para aplicar esse raciocínio.

Quatro destinos diferentes para um alerta

Uma ocorrência pode deixar de aparecer por motivos muito diferentes. Resolver elimina a causa no circuito ou corrige uma declaração comprovadamente incorreta. Uma declaração justificada, como o marcador de não conexão ou o PWR_FLAG nas condições já estudadas, registra uma intenção real no esquemático.

Uma exceção específica aceita e documenta um caso investigado que a regra não consegue representar adequadamente. Já um filtro muda apenas o que a janela mostra: a ocorrência continua existente. Uma exclusão ou uma regra desabilitada reduz o que o ERC verifica.

Antes de interpretar uma lista vazia como aprovação, confira filtros ativos, ocorrências excluídas e regras desabilitadas.

Associe cada situação à decisão adequada. Escolha a ação que preserva a evidência necessária; não escolha apenas a que reduz a lista de alertas.

Caso final — interface de 5 V ainda não revisada

Em uma cópia local de um esquemático, o conector J1 recebe uma fonte externa regulada de +5 V e seu retorno. Os dois pinos de J1 são declarados como passivos.

O CI U1 tem um pino VCC declarado como entrada de alimentação, um pino GND também declarado como entrada de alimentação, uma saída OUT declarada como saída e um terminal NC sem fio. A documentação fornecida para U1 diz: “NC: não conectar.”

OUT de U1 está ligada a uma entrada de outro bloco, como planejado. Porém, uma segunda saída comum, OUT_B, foi unida acidentalmente à mesma rede de OUT.

O desenho ainda não contém PWR_FLAG nem marcador de não conexão. Trate cada alerta esperado como uma pergunta sobre a intenção do circuito.

Faça o diagnóstico antes de ver a solução

Primeiro, no KiCad instalado no seu computador, execute o ERC outra vez na cópia local do seu esquemático e compare a lista com seu registro inicial. Seu arquivo pode apresentar ocorrências diferentes das deste caso — não introduza defeitos para imitar o exemplo.

Depois, responda sobre o caso integrado. Para cada situação, indique a ação e a evidência que a justifica. Por fim, registre o resultado real da sua nova execução local e cite verificações que continuam pendentes mesmo se a lista estiver vazia.

Resolução fundamentada do caso

A fonte externa é prevista e J1 usa pinos passivos. Depois de confirmar a continuidade dos dois caminhos, PWR_FLAG pode declarar ao ERC a origem de +5 V e, se a ausência também for apontada, a origem do retorno. O marcador declara uma alimentação prevista; não cria tensão nem corrige fios abertos.

O pino NC recebe marcador de não conexão porque a documentação do próprio caso ordena deixá-lo aberto. Já OUT e OUT_B não têm justificativa para compartilhar a rede: a ação é desfazer ou redesenhar essa união conforme a intenção funcional. Reclassificar as saídas como passivas apenas esconderia o conflito.

Um resultado sem alertas permite concluir apenas que, para as regras ativas, os tipos declarados nos símbolos e as exclusões existentes, o ERC não encontrou ocorrências.

Ele não comprova que valores e potências foram dimensionados corretamente, que polaridades e orientações físicas serão respeitadas, que o circuito terá o desempenho esperado ou que será seguro. Preserve um registro curto com ocorrência, causa, ação, evidência e verificações pendentes. A próxima etapa tratará das regras físicas da placa.