Bắt đầu với Thiết kế Dây dẫn trong Altium Designer 25

Thiết kế dây cáp là một phần không thể thiếu trong việc phát triển các thiết bị điện tử hiện đại. Nó đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các dự án thiết kế nhiều bảng mạch, nơi toàn bộ hệ thống bao gồm nhiều mô-đun hợp tác như nguồn cung cấp, bảng điều khiển trước, bảng điều khiển, backplane và các mô-đun khác.

Trong môi trường phức tạp, việc lập kế hoạch chính xác cho các kết nối cáp trở nên rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Một hệ thống dây cáp được thiết kế kém có thể dẫn đến nhiễu, khó khăn trong bảo dưỡng, hoặc thậm chí làm hỏng thiết bị. Đó là lý do tại sao việc thiết kế dây cáp một cách cẩn thận ngay từ đầu, xem xét cả yêu cầu về điện và cơ khí, là rất quan trọng.

Việc chuẩn bị tài liệu cáp một cách đúng đắn không chỉ giảm thiểu rủi ro của lỗi trong quá trình tạo mẫu mà còn đáng kể làm cho các giai đoạn sau của việc phát triển dự án trở nên dễ dàng hơn. Việc tích hợp thiết kế dây cáp với dự án chính trong Altium Designer giúp duy trì sự nhất quán, rõ ràng và gọn gàng trong suốt tài liệu kỹ thuật, dẫn đến hiệu quả cao hơn của đội ngũ thiết kế.

Thiết Kế Dây Cáp – Quy Trình Làm Việc Như Thế Nào?

Thiết kế dây cáp có thể được so sánh với quy trình thiết kế PCB cổ điển. Trong một quy trình thiết kế PCB tiêu chuẩn, chúng ta phân biệt ba giai đoạn chính:

1. Tạo sơ đồ – xác định các kết nối logic giữa các thành phần.
2. Thiết kế bố cục PCB – đặt các thành phần và tạo đường dẫn trên bảng mạch.
3. Tạo tài liệu dự án - bao gồm Bảng Vật Liệu, bản vẽ kỹ thuật và các tệp sản xuất.

Đối với thiết kế dây dẫn, quy trình làm việc khá tương tự: nó cũng dựa trên cấu trúc logic và biểu diễn hình ảnh của các kết nối. Các yếu tố chính của dự án dây dẫn trong Altium Designer bao gồm:

Hình 1: Tổng quan về nội dung dự án dây dẫn trong Altium Designer

Sơ đồ của Dây Dẫn (*.WirDoc)

Tệp *.WirDoc trình bày sơ đồ lắp đặt logic của dây dẫn trong dự án dây dẫn được thiết kế. Nó đóng vai trò tương tự như một sơ đồ điện truyền thống trong các dự án PCB - nó xác định cách các dây nên được kết nối, trong cấu hình nào, và loại kết nối nào cần được sử dụng.

Hình 2: Sơ đồ Đấu Nối (Kết Nối Logic) bao gồm việc bảo vệ và dây xoắn đôi

Sơ đồ đấu nối (*.WirDoc) xác định cấu trúc logic của dây dẫn. Nó cho thấy cách các dây cá nhân được kết nối với nhau trong hệ thống và chúng liên kết với các chân kết nối hoặc đầu cốt cụ thể như thế nào. Mỗi dây có thể được gán các thuộc tính như loại (ví dụ: lõi đơn, có bảo vệ, đa lõi), tiết diện, màu cách điện và chức năng tín hiệu (ví dụ: GND, VCC, CAN_H, CAN_L).

Một khía cạnh quan trọng của tài liệu này là nó không hiển thị đường dẫn vật lý của các dây, mà chỉ cho thấy mối quan hệ logic giữa các phần tử. Điều này cho phép nhà thiết kế tập trung vào kết nối chức năng giữa các thành phần, bất kể hình dạng vật lý của dây dẫn sẽ như thế nào. Tệp *.WirDoc tạo nền tảng cho việc thiết kế bố cục vật lý tiếp theo (*.LdrDoc) và tạo tài liệu sản xuất.

Hơn nữa, Altium Designer cho phép kiểm tra kết nối tự động (Electrical Rule Check), điều này càng tăng cường an toàn cho dự án và giảm thiểu rủi ro của lỗi trước khi chuyển sang giai đoạn thiết kế bố cục.

Bố cục của dây dẫn (*.LdrDoc)

Tệp *.LdrDoc là một tài liệu đồ họa trình bày bố cục vật lý của dây dẫn, tức là hình dạng thực tế, sắp xếp của dây, kết nối và các phần tử lắp đặt. Trái ngược với sơ đồ (*.WirDoc), chỉ hiển thị các kết nối logic, *.LdrDoc cung cấp một biểu diễn 2D của bố cục vật lý của dây dẫn — minh họa cách nó sẽ được sắp xếp trên một bảng, bên trong một vỏ bọc, hoặc dọc theo một bề mặt lắp đặt trong một thiết bị hoặc hệ thống thực tế.

Trong góc nhìn này, dây được căng và sắp xếp theo không gian, xem xét đến chiều dài, bán kính uốn, vị trí kết nối, và các điểm phân nhánh. Người ta cũng có thể thêm mô tả về dây buộc, băng bảo vệ, ống co nhiệt, và các phụ kiện lắp đặt khác. Dây được định tuyến trong các bó dây đã xác định, và chiều dài của chúng được tự động suy ra dựa trên con đường chúng đi qua trong bố cục 2D. Điều này giúp đảm bảo dữ liệu sản xuất chính xác trong khi phản ánh tổ chức vật lý của dây dẫn.

Trong Altium Designer, bố cục *.LdrDoc được tạo dựa trên dữ liệu từ sơ đồ *.WirDoc, cho phép ánh xạ tự động các kết nối logic trong bố cục vật lý. Điều này đảm bảo cho nhà thiết kế rằng mọi thứ đều phù hợp với chức năng dự định, đồng thời cũng cho phép tối ưu hóa bố cục dây dẫn cho tính ergonomics, dễ dàng lắp ráp, và yêu cầu sản xuất.

Một lợi ích bổ sung là khả năng tạo ra tài liệu 2D (ví dụ, cho nhà sản xuất hoặc người lắp ráp), chứa tất cả thông tin cần thiết: chiều dài dây, loại kết nối, điểm lắp đặt, và dung sai.

Hình 3: Bố cục dây dẫn sử dụng góc nhìn vật lý của các kết nối

Tài liệu Dự án – Nó Bao Gồm Những Gì?

Để hoàn thiện dự án, cần phải chuẩn bị tài liệu phù hợp. Trong trường hợp thiết kế dây dẫn trong Altium Designer, các tài liệu thường được sử dụng bao gồm:

ActiveBOM (*.BomDoc)

Tệp *.BomDoc chứa một Bảng Liệt kê Vật liệu chi tiết, liệt kê tất cả các thành phần và yếu tố được sử dụng trong dự án. Nó bao gồm thông tin nhà cung cấp, số lượng, số phần, tình trạng sẵn có và giá cả. ActiveBOM cho phép theo dõi động các thay đổi và cập nhật dữ liệu tự động, điều này cải thiện đáng kể sự hợp tác với bộ phận mua hàng và sản xuất.

Hình 4: Active BOM của mẫu dây điện

Bản vẽ dây điện Draftsman (*.HarDwf)

Tệp *.HarDwf là bản vẽ kỹ thuật chi tiết của dây điện, được chuẩn bị trong mô-đun Draftsman. Mục đích chính của nó là cung cấp đầy đủ tài liệu lắp ráp và sản xuất cho các đội sản xuất, lắp ráp và tích hợp hệ thống.

Hình 5: Ví dụ về bản vẽ dây điện Draftsman trong Altium Designer

Khác với sơ đồ (*.WirDoc) và bố trí (*.LdrDoc), chủ yếu dành cho nhà thiết kế, tệp *.HarDwf chứa biểu đồ đồ họa rõ ràng của toàn bộ hệ thống dây điện, sẵn sàng để in hoặc xuất khẩu (ví dụ: sang PDF, DXF, DWG). Bản vẽ như vậy có thể bao gồm:

• Một cái nhìn chính xác về hệ thống dây với chiều dài của dây được chỉ ra,
• Nhãn dây, màu sắc, số kênh, và điểm kết nối,
• Bảng dây và kết nối,
• Thông tin về loại dây, nhà sản xuất, và số phần,
• Hướng dẫn lắp ráp (ví dụ: vị trí buộc dây, bán kính uốn),Một khối sửa đổi và metadata dự án.

Hướng dẫn lắp ráp & ghi chú sản xuất với bất kỳ yêu cầu xử lý đặc biệt hoặc dụng cụ nào.

Tệp *.HarDwf được tạo dựa trên dữ liệu từ các tài liệu thiết kế hệ thống dây khác, đảm bảo sự nhất quán hoàn toàn giữa các lớp logic, vật lý, và tài liệu. Các thay đổi trong *.WirDoc và *.LdrDoc có thể được đồng bộ hóa tự động trong Draftsman.

Điều quan trọng, Draftsman cho phép người dùng tạo các mẫu bản vẽ tùy chỉnh chứa, ví dụ, logo công ty, tiêu đề dự án, trường sửa đổi, mô tả tiêu chuẩn, và các yếu tố cần thiết khác. Điều này đảm bảo tài liệu không chỉ đầy đủ mà còn rõ ràng và chuyên nghiệp, bất kể người nhận.

Kết luậnNhư bạn có thể thấy, Altium Designer cung cấp một bộ công cụ toàn diện cho thiết kế hệ thống dây—từ thiết lập ban đầu đến tài liệu cuối cùng, tất cả trong một môi trường thống nhất.Bắt đầu dùng thử miễn phí ngay hôm nay và trải nghiệm sức mạnh của phần mềm hàng đầu ngành cho dự án thiết kế dây dẫn tiếp theo của bạn.