Harness Design

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Harnessing is a vital part of PCB design, as it ensures connections between various components function correctly. This category delves into topics ranging from fundamental principles, advanced techniques, industry standards, and innovations in PCB harness design. Whether you're a novice engineer starting your journey or an experienced professional seeking in-depth understanding and fresh insights, our blog posts aim to enlighten, inform, and inspire. Immerse yourself in the complex world of PCB harness design with our informative and engaging articles.

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最終フロンティアのための配線:宇宙グレードのハーネス設計ガイド 1 min Blog 宇宙ミッションでは、宇宙の敵対的な環境と、宇宙船が打ち上げられた後の修理が不可能であるため、最高レベルの信頼性が求められます。配線ハーネスは、さまざまなシステムを相互接続する重要なコンポーネントであり、その設計と製造は、ミッションの寿命全体を通じて無故障の性能を保証する必要があります。これを達成するために、欧州宇宙標準化協力機構(ECSS)とNASAは、配線ハーネスの設計、組み立て、品質管理を指導する厳格な基準を設定しています。この分野で重要な基準の2つは、ECSS-Q-ST-70-61CとNASA-STD-8739.4Aです。これらの基準は、宇宙アプリケーション用の高信頼性ハーネスを確保するための詳細なガイドラインを提供します。 この記事では、これらの基準で概説されている主要な原則と要件の概要を提供し、宇宙アプリケーションで使用されるハーネスの設計、材料選択、品質保証に焦点を当てます。例として、同軸ケーブルを使用した基本的なハーネス設計が使用されます。 高信頼性ハーネス設計の主要な側面 この例での主な目的は、2つの異なるPCBからの2つの信号をM1.5の端子に接続することです。この目的のために、はんだ付け用のラグが付いた2本の同軸ケーブルが使用されます。両方のケーブルのシールドは、もう1つの追加のラグで接続されます。 右側は図2が示すようにPCBに直接はんだ付けされます: 材料選択 両基準とも、放射線、極端な温度、真空、振動などの機械的ストレスなど、宇宙の厳しい条件に耐えることができる材料の使用の重要性を強調しています。導体、絶縁体、遮蔽材、コネクタの選択は、時間の経過による劣化を防ぐために厳格な基準を満たさなければなりません: 導体材料: 最も一般的に使用される材料には、優れた導電性と耐食性を提供する銀メッキまたはニッケルメッキの銅や真鍮が含まれます。 絶縁: 絶縁は、高電圧負荷を処理し、故障に耐える能力に基づいて選択されなければなりません。一般的な材料には、耐熱性、機械的強度、および真空環境での最小限のガス放出のために、ポリイミドおよびPTFE(テフロン)が含まれます。異なる材料の絶縁の長所と短所については、 https://nepp.nasa.gov/npsl/wire/insulation_guide.htm で確認してください。遮蔽: 電磁干渉(EMI)を最小限に抑えるためには、効果的な遮蔽が重要です。これには、しばしば編組銅またはアルミニウムシールドの使用が含まれます。 ECSS-Q-ST-70-61CおよびNASA-STD-8739.4Aは、運用環境での性能を保証するために、宇宙特有のテストを受けた資格のある材料の使用を強調しています。 この要件を念頭に置いて、PTFE絶縁体を備えたHabia RG-178BU同軸ケーブルと、ETFE絶縁材料を備えたAXON ZLA 2419単線(接地)が使用されます。 ハーネス設計とレイアウト 記事を読む
複雑なPCBシステムのためのモデルベースハーネス設計 複雑なPCBシステムのためのモデルベースハーネス設計の効率化 1 min Blog 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト 電気技術者 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト 複数のボードが相互作用し、ハーネス要件が複雑で、コラボレーションがスムーズである必要がある場合、複雑なPCBシステムの設計は困難です。エンジニアは、ワークフロー内でボトルネックを生み出すさまざまなツールやプロセスを頻繁に扱います。 Altium Designerと Altium 365を組み合わせることで、この状況を根本から変え、PCB、マルチボード、ハーネス設計を一つの流暢なソリューションに統合します。このブログでは、この統合がモデルベースのハーネス設計をより簡単にし、エンジニアが複雑なシステムにどのようにアプローチするかを変える方法について説明します。 なぜモデルベースのハーネス設計が重要なのか? ハーネス設計は、PCBの機能性と信頼性にとって重要であり、その複雑さと相互接続性が増しています。適切に設計されたハーネスは、正確な接続性を意味し、製造と組み立て中に発生する高価なミスを防ぎます。ただし、ハーネス設計がPCBレイアウトやマルチボードシステムなどの他の要因とどのように相互作用するかを管理することが課題です。これらのプロセスが異なるツールによってサポートされていない場合にはなおさらです。 モデルベースのハーネス設計とは何か? モデルベース設計は、スキーマティックから物理的レイアウトに至るまで、完全にデジタルの意味で、 ワイヤーハーネスシステムを作成することです。これには、有効な接続性の保証など、他の利点があり、モデルから直接生成されたすべての文書と絶対的な正確性の完全性による接続の検証が含まれます。逆に、多くの人がまだ採用している従来のアプローチは、ハーネスの特定のエンティティを設計する最初のステップとして、異なるツールを使用して手作業で多くの作成を行うことを含む場合があります。モデルベースのハーネス設計では、このプロセスは、全体的なシステム内のハーネスの要素とすべての情報をリンクします。 主な利点には次のものがあります: 精度の向上: 自動エラーチェックにより、すべての接続がシステム要件を満たしていることが保証されます。 開発の高速化: 論理設計と物理設計の相互リンクにより、システム全体にわたる更新のスムーズな伝播が可能になります。 製造の複雑さの軽減: 詳細で自動生成された文書により、生産フェーズのエラーが減少します。 従来の設計アプローチの問題点 従来のPCB、マルチボードシステム、およびハーネスの設計ワークフローは、別々のツールを使用しており、プロセスが切断され、 エラーが発生しやすい状態になっています。エンジニアはしばしばソフトウェア間で切り替え、手動で設計を更新し、コラボレーションを管理します。 記事を読む
電気自動車のリチウム電池パックと、EV車の背景にある電源接続 ハーネスとPCBの統合に特化したツールで配線エラーを回避 1 min Blog 電気技術者 機械エンジニア システムエンジニア/アーキテクト 電気技術者 電気技術者 機械エンジニア 機械エンジニア システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト 電子設計の複雑さが増すにつれて、あるシステムの異なるコンポーネント間の一貫性をもたらすためには、より多くのことが必要になります。これがプリント基板の配線、または自動車、航空宇宙、産業用途の複雑なハーネスの設計を通じてであるかどうかにかかわらず、配線エラーは簡単に主要な問題となり得ます。そのようなエラーが表面化する主要なポイントの一つは、ハーネス設計とPCBの間の統合であり、これらは完璧な調和で機能しなければならない二つの要素です。 幸いなことに、 Altium Designerは、エンジニアが一般的な配線の落とし穴を避け、開発プロセスにより流れをもたらすことを可能にする革新的なPCB設計ツールで先導しています。 ここでは、Altium Designerのツールセットが、ハーネスからPCBへの統合が完璧に実行されるように支援する方法について説明します。 課題:ハーネスからPCBへの統合における配線エラー 設計段階での配線の問題は、システムの機能不全から信頼できない接続、コストのかかる再設計、生産の遅延に至るまで、問題を引き起こす可能性があります。 ハーネス設計を扱うことは、すべてが正確にPCBレイアウトにマッピングされなければならないワイヤー、コネクター、端子の集まりを含みます。 適切な統合ツールが設計を行うために利用できない場合、PCBを作成する際に回路図とレイアウトの物理形態における不一致の可能性がいくつかあります。このような間違いは、正しい進路を混乱させ、エラーや決して機能しない欠陥設計を引き起こす可能性があります。最終製品が実現される際に。 Altium Designerが配線ミスにどのように対処するか Altium Designerは、 配線ハーネスとPCBの課題に対する統合ソリューションを提供します。これは、ハーネスとPCBの統合中に配線エラーを最小限に抑えることを目的とした高度なツールを特徴としています。これらの機能は全体的な効率を向上させ、設計サイクルを加速するのに役立ちます。 1. 完全なハーネス設計統合 Altium Designerは直感的な設計環境を提供し、エンジニアがワイヤーハーネスをPCB設計とシームレスに統合できるようにします。 Altiumのハーネス設計機能を使用すると、コネクタ、端子、およびワイヤーを含む配線ハーネスを、PCB設計に使用するのと同じワークスペース内で作成し、視覚化できます。この統合により、PCBとハーネスの間の任意の接続が非常に明確になり、コンポーネントの不一致や不完全な設計の可能性が排除されます。 記事を読む