Altium Designer 25에서 하네스 디자인 시작하기

케이블 하네스 설계는 현대 전자 장치 개발의 필수적인 부분입니다. 전체 시스템이 전원 공급 장치, 전면 패널, 제어 보드, 백플레인 등과 같은 여러 협력 모듈로 구성된 멀티 보드 디자인 프로젝트에서 특히 중요한 역할을 합니다.

복잡한 환경에서는 시스템의 신뢰성을 보장하기 위해 케이블 연결의 정밀한 계획이 중요해집니다. 설계가 잘못된 하네스는 간섭, 서비스 문제 또는 심지어 장치 손상으로 이어질 수 있습니다. 그래서 전기적 및 기계적 요구 사항을 모두 고려하여 처음부터 신중하게 하네스를 설계하는 것이 매우 중요합니다.

적절하게 준비된 케이블 문서는 프로토타이핑 중 오류의 위험을 최소화할 뿐만 아니라 프로젝트 개발의 후기 단계를 크게 용이하게 합니다. Altium Designer에서 하네스 설계를 주 프로젝트와 통합하면 엔지니어링 문서 전반에 걸쳐 일관성, 명확성, 깔끔함을 유지하면서 설계 팀의 효율성을 높일 수 있습니다.

하네스 설계 - 작업 흐름은 어떻게 생겼나요?

와이어 하네스 설계는 전통적인 PCB 설계 과정과 비교할 수 있습니다. 표준 PCB 설계 워크플로에서는 세 가지 주요 단계를 구분합니다:

1. 스키매틱 생성 - 구성 요소 간의 논리적 연결 정의.
2. PCB 레이아웃 설계 - 보드에 구성 요소 배치 및 트레이스 라우팅.
3. 프로젝트 문서 생성 - 자재 목록(Bill of Materials), 기술 도면, 생산 파일 포함.

하네스 설계의 워크플로우도 매우 유사합니다: 논리적 구조와 연결의 시각적 표현에 기반합니다. Altium Designer에서 와이어 하네스 프로젝트의 주요 요소는 다음과 같습니다:

그림 1: Altium Designer에서 하네스 프로젝트 내용 개요

와이어 하네스의 회로도 (*.WirDoc)

*.WirDoc 파일은 설계된 와이어 하네스 프로젝트 내의 케이블 하네스의 논리적 배선도를 제시합니다. PCB 프로젝트에서의 전통적인 전기 회로도와 유사한 기능을 수행합니다 - 와이어가 어떻게 연결되어야 하는지, 어떤 구성으로, 어떤 유형의 커넥터를 사용해야 하는지를 정의합니다.

그림 2: 차폐 및 꼬인 쌍선을 포함하는 배선도(논리적 연결)

배선도 (*.WirDoc)는 와이어 하네스의 논리적 구조를 정의합니다. 시스템 내에서 개별 와이어가 어떻게 상호 연결되어 있는지, 특정 커넥터 핀이나 단자에 어떻게 연결되는지를 보여줍니다. 각 와이어에는 유형(예: 단심, 차폐, 다심), 단면, 절연 색상, 신호 기능(예: GND, VCC, CAN_H, CAN_L)과 같은 속성을 할당할 수 있습니다.

이 문서의 핵심 측면은 전선의 물리적 라우팅을 보여주지 않고, 요소들 간의 논리적 관계만을 보여준다는 것입니다. 이를 통해 설계자는 하네스가 실제로 어떻게 보일지와 상관없이 구성 요소 간의 기능적 연결에 집중할 수 있습니다. *.WirDoc은 더 나아가 물리적 레이아웃 디자인(*.LdrDoc) 및 생산 문서 생성을 위한 기반을 형성합니다.

또한, Altium Designer는 자동 연결 검증(전기 규칙 검사)을 허용하여, 레이아웃 디자인 단계로 넘어가기 전에 프로젝트의 안전성을 더욱 강화하고 오류의 위험을 줄입니다.

와이어 하네스 레이아웃 (*.LdrDoc)

*.LdrDoc 파일은 와이어 하네스의 물리적 레이아웃, 즉 실제 모양, 전선, 커넥터 및 장착 요소의 배치를 그래픽 문서로 제시합니다. 논리적 연결만을 보여주는 회로도(*.WirDoc)와 달리, *.LdrDoc은 하네스의 물리적 레이아웃을 2D로 표현하여 — 패널 위, 인클로저 내부 또는 실제 장치나 시스템의 장착 표면을 따라 어떻게 배치될지를 보여줍니다.

이 보기에서는 전선이 길이, 굽힘 반경, 커넥터 위치 및 분기점을 고려하여 공간적으로 늘어서고 배열됩니다. 케이블 타이, 보호 테이프, 열 수축 튜브 및 기타 장착 액세서리의 설명을 추가할 수도 있습니다. 전선은 정의된 번들 내에서 라우팅되며, 그 길이는 2D 레이아웃에서 따르는 경로를 기반으로 자동으로 파생됩니다. 이는 정확한 제조 데이터를 보장하면서 하네스의 물리적 구성을 반영하는 데 도움이 됩니다.

Altium Designer에서는 *.WirDoc 스키마틱에서 데이터를 기반으로 *.LdrDoc 레이아웃이 생성되어 물리적 레이아웃에서 논리적 연결을 자동으로 매핑할 수 있습니다. 이는 설계자가 모든 것이 의도한 기능과 일치함을 보장하면서, 인체 공학, 조립 용이성 및 제조 요구 사항에 대한 하네스 레이아웃을 최적화할 수 있도록 합니다.

추가적인 장점은 제조업체나 조립업체를 위한 2D 문서(예: 전선 길이, 커넥터 유형, 장착 지점 및 허용 오차를 포함한 모든 필요한 정보가 포함된)를 생성할 수 있는 능력입니다.

그림 3: 커넥터의 물리적 보기를 사용한 하네스 레이아웃

프로젝트 문서화 – 무엇을 포함하나요?

프로젝트를 완성하기 위해서는 적절한 문서가 준비되어야 합니다. Altium Designer에서 와이어 하네스 디자인의 경우, 일반적으로 사용되는 문서는 다음과 같습니다:

ActiveBOM (*.BomDoc)

*.BomDoc 파일에는 프로젝트에 사용된 모든 구성 요소와 요소를 나열한 자세한 자재 목록(Bill of Materials)이 포함되어 있습니다. 공급업체 정보, 수량, 부품 번호, 가용성 및 가격 정보가 포함됩니다. ActiveBOM은 변경 사항의 동적 추적 및 자동 데이터 업데이트를 가능하게 하여 구매 및 생산 부서와의 협업을 크게 개선합니다.

그림 4: 샘플 와이어 하네스의 Active BOM

Draftsman 하네스 도면 (*.HarDwf)

Draftsman 모듈에서 준비된 와이어 하네스의 자세한 기술 도면은 *.HarDwf 파일입니다. 주요 목적은 생산 팀, 조립 작업자 및 시스템 통합자를 위한 완전한 조립 및 제조 문서를 제공하는 것입니다.

그림 5: Altium Designer에서의 Draftsman 하네스 도면 예시

스키마틱 (*.WirDoc) 및 레이아웃 (*.LdrDoc)이 주로 설계자를 위한 것과 달리, *.HarDwf 파일은 전체 하네스의 명확하고 그래픽적인 표현을 포함하며 인쇄 또는 내보내기(예: PDF, DXF, DWG로) 준비가 되어 있습니다. 이러한 도면에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 정확한 하네스의 물리적 모습과 표시된 전선 길이,
• 전선 라벨, 색상, 채널 번호 및 연결 지점,
• 전선 및 커넥터 테이블,
• 전선 유형, 제조업체 및 부품 번호, 조립 지침(예: 타이 위치, 굽힘 반경) 정보,
• 개정 블록 및 프로젝트 메타데이터.
• 특별한 취급이나 도구 요구 사항이 있는 조립 지침 및 제조 노트.

*.HarDwf 파일은 다른 하네스 설계 문서의 데이터를 기반으로 생성되어 논리적, 물리적 및 문서화 계층 간의 완전한 일관성을 보장합니다. *.WirDoc 및 *.LdrDoc의 변경 사항은 Draftsman 내에서 자동으로 동기화될 수 있습니다.

중요한 것은, Draftsman은 회사 로고, 프로젝트 제목, 개정 필드, 표준 설명 및 기타 필요한 요소를 포함하는 사용자 정의 도면 템플릿을 생성할 수 있게 해준다는 것입니다. 이는 문서가 완전할 뿐만 아니라 수신자에 관계없이 명확하고 전문적이라는 것을 보장합니다.

결론

보시다시피, Altium Designer는 초기 설정부터 최종 문서화에 이르기까지 하네스 설계를 위한 포괄적인 도구 세트를 제공합니다. 모두 하나의 통합 환경에서 이루어집니다.오늘 무료 체험을 시작하세요 다음 하네스 설계 프로젝트를 위한 업계 선도 소프트웨어의 강력한 기능을 경험해 보세요.