Типы кабельных жгутов для электроники

Многие многослойные печатные платы не используют соединители между платами или простые проводные кабели для соединения печатных плат между собой. Если необходимо соединить всего пару печатных плат, то достаточно одного кабеля или соединителя между платами. Однако многие продукты используют несколько печатных плат, которые все соединяются друг с другом, и количество кабелей внутри корпуса может быстро стать неуправляемым. Решение для организации всех этих проводов и кабелей может быть очень простым: создать кабельную сборку.

Кабельные сборки бывают всех форм и размеров и могут быть довольно сложными как механически, так и электрически. Несмотря на то, что для создания кабельной сборки, которая будет работать в корпусе, требуется некоторая работа по проектированию и сборке, кабельные сборки того стоят. Это особенно актуально, когда продукт собирается, и вам нужно сделать вашу кабельную систему защищенной от ошибок. Так что, если вы задаетесь вопросом, какую кабельную сборку вы могли бы использовать в своем продукте, обратите внимание на эти варианты.

Пучки кабелей точка-точка

Самый простой тип кабельной сборки использует пучки кабелей точка-точка и объединяет их вместе в одну сборку. Пучки кабелей могут быть упакованы вместе с помощью клея, лент, оболочек или сетчатых курток. В этих пучках могут использоваться кабели со склада, на заказ или их комбинация. Топология соединения, которая обычно возникает из этого, является точка-точка из-за прямых соединений через эти кабели.

Разветвленные кабели

Кабели, идущие от соединителя, могут быть разветвлены, где один соединитель имеет проводку, разделяющуюся на два разных направления. Это может использоваться для подключения одного разъема на одной печатной плате как минимум к двум другим печатным платам. Это более сложный тип кабельной сборки, который включает в себя комбинирование соединителей и разъемов на разных платах.

Простой разветвленный кабель

Гибкий печатный кабель (FPC)

Гибкие ленты также могут использоваться в качестве кабельных сборок, что позволяет сочетать краевые соединители, поверхностные соединители и даже сквозные соединители для взаимодействия с группой печатных плат. У гибких соединителей есть преимущество в том, что они очень плоские, поэтому они могут быть полезны в продуктах с очень низким профилем. В некоторых продуктах пучок проводов в стандартной кабельной сборке просто не поместится в дизайн, поэтому гибкий кабель становится очень привлекательным вариантом.

Гибкие кабели, используемые в качестве жгутов, могут иметь несколько ответвлений, идущих к разъемам на разных печатных платах.

Когда используется в качестве жгута проводов, гибкий кабель подчиняется тем же правилам дизайна, что и гибкая печатная плата. Основное отличие здесь заключается в выборе разъемов на гибком кабеле. Разъемы на гибких кабелях, которые подключаются к разъемам на печатных платах, в целом не должны быть поверхностного монтажа, если гибкая лента будет подключаться и отключаться многократно. Причина в том, что гибкий полиамид может легко отделиться от площадок SMD. Вместо этого следует выбирать разъемы SMD, которые имеют помощь в монтаже через отверстие или вкладную вкладку для пайки через отверстие, так как это предотвратит разрыв пайки около разъема, и позволит кабелю многократно подключаться и отключаться.

Компоненты для жгутов проводов: Разъемы и Сжимы

Если вы хотите собрать жгут проводов, например, используя разветвленные кабели, вам нужно будет выбрать разъемы и соответствующие им соединители, чтобы сделать необходимые соединения. Производители разъемов обычно не указывают, что их разъемы предназначены для использования в жгутах проводов. Как правило, это сжимные разъемы, которые позволяют сборщику прикрепить провод, а затем собрать кабельную сборку или жгут проводов. Например, посмотрите на разъем Molex ниже.

Этот разъем (номер детали Molex 5055651401) использует сжимы для крепления провода, которые могут быть интегрированы в индивидуальный жгут проводов.

Жгут проводов может быть легко собран из этого разъема с использованием контактов сжима, которые вставляются в разъем. Контакт сжима зажимает провод, что позволяет проводу вставиться и закрепиться внутри корпуса разъема. Как только разъем соединен с его разъемом на печатной плате, необходимое электрическое соединение завершено.

Для сборщика жгутов проводов документация по печатной плате и продукту должна включать эти компоненты для проводов и компонентов жгута в BOM. Вам нужно будет включить:

• Номер детали для соединительного разъема в жгуте проводов
• Номер детали для необходимых контактов сжима
• Номер детали для проводки, включая калибр провода

Это может быть включено в полный BOM продукта. Мне также нравится включать эту информацию непосредственно в схему соединяющей печатной платы, чтобы не было вопросов относительно того, какой является соединительный разъем, сжим или проводка. Некоторые сжимы требуют специальных инструментов для сжима со своим собственным номером детали, и этот номер детали также должен быть включен в документацию.

Эти материалы необходимо будет предоставить сборщику проводных жгутов, чтобы можно было закупить полный проводной жгут. Жгут проводов, вероятно, также должен иметь свою спецификацию материалов, и для него потребуется подробный чертеж, показывающий соединения штырьков в каждом разъеме, а также номера деталей для совместимых клемм. Документация по проводным жгутам может быть сложной и может потребовать некоторого ручного черчения из-за отсутствия стандартизации. Свяжитесь с вашим производителем кабельных сборок или проводных жгутов, чтобы убедиться, что вы предоставляете им необходимую документацию для правильной сборки вашего проводного жгута.

Используйте сотрудничество в области MCAD для размеров кабельной продукции

При создании пользовательского проводного жгута или кабельной сборки, дизайнеры исторически прибегали к прокладке кабеля через прототип корпуса с использованием катушечного провода или даже нити. Затем жгут приходилось собирать вручную, чтобы проверить, поместится ли он в корпусе. Если в качестве жгута использовался гибкий кабель, то необходимо было создать прототип гибкого кабеля, что может быть довольно дорогостоящим с тонкими полиимидными гибкими лентами.

Очевидно, это дорого и занимает много времени, особенно когда вы просто пытаетесь оценить длину проводки внутри корпуса. Современные команды дизайнеров вместо этого должны использовать приложения MCAD и 3D-модели корпуса для оценки и определения размеров кабеля. Эти инструменты могут легко рисовать кабели различной формы и размеров, а также вставлять изгибы для визуализации путей кабелей внутри проводного жгута.

Жгут проводов, спроектированный в SolidWorks

Побочным преимуществом этого является также возможность экспериментировать с размещением разъемов в 3D механической модели печатной платы внутри корпуса. 3D-модели разъемов, такие как модели STEP, широко доступны от большинства производителей разъемов и могут быть быстро использованы в приложениях ECAD и MCAD.

Сварные ушки на этом разъеме с замковой скобой (номер детали Samtec PES-04-01-S-VT-LC) обеспечивают дополнительное усиление для любых разъемов интерфейсов, монтируемых на гибком кабеле.

Независимо от того, нужно ли вам создавать силовую электронику или передовые цифровые системы для коммерческих продуктов, используйте полный набор функций проектирования печатных плат и мирового класса инструменты CAD в Altium Designer®. Для реализации сотрудничества в современной междисциплинарной среде, инновационные компании используют платформу Altium 365™ для удобного обмена данными проектирования и запуска проектов в производство.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните ваш бесплатный пробный период Altium Designer + Altium 365 сегодня.