전자 제품을 위한 배선 하네스의 종류

많은 멀티 보드 PCB는 보드 간 연결이나 간단한 유선 케이블을 사용하지 않고 PCB 간에 연결을 만듭니다. 서로 연결해야 하는 PCB가 한 쌍뿐인 경우 단일 케이블이나 보드 간 커넥터로 충분합니다. 그러나 많은 제품은 서로 연결되는 여러 PCB를 사용하며, 케이스 내부에서 관리하기 어려울 정도로 많은 케이블이 관련될 수 있습니다. 이러한 모든 전선과 케이블을 정리하는 해결책은 매우 간단할 수 있습니다: 배선 하네스를 구축하세요.

배선 하네스는 모양과 크기가 다양하며, 기계적 및 전기적으로 상당히 복잡해질 수 있습니다. 케이스에서 작동할 배선 하네스를 설계하고 조립하는 데 약간의 노력이 필요하지만, 배선 하네스는 그 노력에 비해 가치가 있습니다. 특히 제품이 조립 단계에 있고 케이블링을 바보 방지해야 할 때 이는 특히 사실입니다. 그러니 제품에 사용할 수 있는 배선 하네스의 종류가 궁금하다면 이러한 옵션을 살펴보세요.

점대점 케이블 번들

가장 간단한 유형의 배선 하네스는 점대점 케이블 번들을 사용하고 이를 단일 하네스 조립체로 함께 묶습니다. 케이블 번들은 접착제, 테이프, 전선 보호관 또는 메쉬 재킷을 사용하여 함께 포장할 수 있습니다. 이러한 번들에 사용되는 케이블은 시중에 나와 있는 케이블, 맞춤형 케이블 또는 이들의 조합일 수 있습니다. 이로 인해 주로 발생하는 상호 연결 토폴로지는 이러한 케이블을 통한 직접 연결 때문에 점대점입니다.

분기 케이블

커넥터에서 나오는 케이블은 분기될 수 있으며, 단일 커넥터가 두 개의 다른 목적지로 분기되는 배선을 가질 수 있습니다. 이는 하나의 PCB에 있는 단일 수신기가 적어도 두 개의 다른 PCB에 연결되는 데 사용됩니다. 이는 다른 보드에 걸쳐 커넥터와 수신기를 혼합 및 매치하는 것을 포함하는 더 정교한 유형의 배선 하네스입니다.

간단한 분기 케이블

플렉스 인쇄 회로(FPC) 케이블

플렉스 리본도 배선 하네스로 사용될 수 있으며, 이를 통해 엣지 커넥터, 표면 실장 커넥터 및 심지어 관통 구멍 커넥터까지 PCB 그룹과 인터페이스할 수 있습니다. 플렉스 커넥터는 매우 평평하므로 매우 낮은 프로파일의 제품에 유용할 수 있는 장점이 있습니다. 일부 제품에서는 표준 배선 하네스의 와이어 번들이 디자인에 맞지 않을 수 있으므로, 플렉스 케이블이 매우 매력적인 옵션이 됩니다.

맞춤형 플렉스 케이블을 하네스로 사용할 때 여러 개의 분기가 다른 PCB의 리셉터클에 연결될 수 있습니다.

배선 하네스로 사용될 때, 플렉스 케이블은 플렉스 PCB와 동일한 설계 규칙을 따릅니다. 여기서 주요 차이점은 플렉스 케이블에 있는 커넥터의 선택입니다. PCB 리셉터클에 꽂히는 플렉스 케이블의 커넥터는 플렉스 리본이 반복적으로 꽂히고 뽑힐 경우 일반적으로 표면 실장되어서는 안 됩니다. 이유는 유연한 폴리아미드가 SMD 패드에서 쉽게 분리될 수 있기 때문입니다. 대신, 커넥터 플러그 근처에서 납 균열을 방지하고 케이블을 반복적으로 연결하고 분리할 수 있게 하는 스루홀 마운팅 보조 장치나 스루홀 용접 탭이 있는 SMD 커넥터를 선택하세요.

배선 하네스용 부품: 커넥터와 크림프

분기된 케이블을 사용하여 배선 하네스를 구축하고자 한다면, 필요한 연결을 만들기 위해 리셉터클과 맞는 커넥터를 선택해야 합니다. 커넥터 제조업체는 일반적으로 플러그 커넥터를 배선 하네스용으로 사용한다고 명시하지 않습니다. 일반적으로 이들은 조립자가 와이어를 부착한 다음 케이블 어셈블리나 배선 하네스를 구축할 수 있게 하는 크림프 커넥터입니다. 예를 들어, 아래의 Molex 커넥터를 살펴보세요.

이 커넥터(Molex 부품 번호 5055651401)는 와이어 부착을 위해 크림프를 사용하며, 맞춤형 배선 하네스에 통합될 수 있습니다.

이 커넥터를 사용하여 크림프 접점을 사용하면 쉽게 배선 하네스를 구축할 수 있습니다. 크림프 접점은 와이어에 크림프되어 커넥터 내부에 슬라이드되어 고정됩니다. 커넥터가 PCB의 리셉터클에 맞춰지면 필요한 전기적 연결이 완료됩니다.

배선 하네스 조립자의 경우, PCB 및 제품 문서에는 배선 및 하네스 구성 요소에 대한 이러한 부품을 BOM에 포함해야 합니다. 포함해야 할 사항은 다음과 같습니다:

• 배선 하네스에서 맞는 커넥터의 부품 번호
• 필요한 크림프 접점의 부품 번호
• 와이어 게이지를 포함한 배선의 부품 번호

이 정보는 제품의 전체 BOM에 포함될 수 있습니다. 저는 또한 연결 PCB의 스키매틱에 직접 이 정보를 포함시키는 것을 선호합니다. 그래서 맞는 커넥터, 크림프, 또는 배선이 무엇인지에 대해 의문의 여지가 없습니다. 일부 크림프는 고유한 부품 번호를 가진 특별한 크림프 도구를 요구하며, 이 부품 번호도 문서에 포함되어야 합니다.

이 자재들은 전체 배선 하네스를 조달하기 위해 배선 하네스 조립업체에 제공되어야 합니다. 배선 하네스는 아마도 자체 재료 목록을 가져야 하며, 각 커넥터 플러그의 핀 연결을 보여주는 상세 도면과 호환 가능한 크림프의 부품 번호가 필요할 것입니다. 배선 하네스 문서화는 표준화 부족으로 인해 수동 그리기가 필요할 수 있어 어려울 수 있습니다. 배선 하네스를 올바르게 조립할 수 있도록 필요한 문서를 제공하고 있는지 확인하기 위해 케이블 조립 또는 배선 하네스 제조업체에 문의하십시오.

케이블 크기 조정을 위한 MCAD 협업 활용

맞춤형 배선 하네스나 케이블 조립을 구축할 때, 설계자들은 역사적으로 스풀에 감긴 와이어를 사용하거나 심지어는 실을 사용하여 프로토타입 인클로저를 통해 케이블링을 실행했습니다. 그런 다음 하네스를 수동으로 조립하여 인클로저에 맞는지 확인해야 했습니다. 하네스로 플렉스 케이블을 사용하는 경우, 얇은 폴리이미드 플렉스 리본으로는 상당히 비용이 많이 드는 플렉스 프로토타입을 제작해야 했습니다.

분명히, 이는 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 작업이며, 특히 인클로저 내부의 배선 길이를 추정하려고 할 때 더욱 그렇습니다. 오늘날의 설계 팀은 대신 MCAD 애플리케이션과 인클로저의 3D 모델을 활용하여 케이블링을 추정하고 크기를 조정해야 합니다. 이러한 도구는 다양한 모양과 크기의 케이블링을 쉽게 그리고, 배선 하네스 내에서 케이블 경로를 시각화하기 위해 굴곡을 삽입할 수 있습니다.

SolidWorks에서 설계된 배선 하네스

이것의 부수적인 이점은 인클로저 내 PCB의 3D 기계 모델에서 커넥터 배치를 실험할 수도 있다는 것입니다. 커넥터의 3D 모델, 예를 들어 STEP 모델은 대부분의 커넥터 제조업체에서 널리 사용할 수 있으며 ECAD 및 MCAD 애플리케이션에서 빠르게 사용할 수 있습니다.

이 잠금 클립 커넥터(Samtec 부품 번호 PES-04-01-S-VT-LC)의 용접 탭은 플렉스 케이블 장착 인터페이스 커넥터에 대한 추가적인 강화를 제공합니다.

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