Các Loại Dây Điện cho Điện Tử

Nhiều PCB đa bảng mạch sẽ không sử dụng kết nối bảng mạch với bảng mạch hoặc cáp nối đơn giản để tạo kết nối giữa các PCB. Chỉ với một cặp PCB cần kết nối với nhau, một cáp đơn hoặc kết nối bảng mạch với bảng mạch sẽ đủ. Tuy nhiên, nhiều sản phẩm sẽ sử dụng nhiều PCB kết nối với nhau, và số lượng cáp liên quan có thể nhanh chóng trở nên không thể quản lý được bên trong một vỏ bọc. Giải pháp để giữ cho tất cả những dây và cáp được tổ chức có thể rất đơn giản: xây dựng một dây nối.

Dây nối có thể có mọi hình dạng và kích cỡ, và chúng có thể trở nên khá phức tạp cả về mặt cơ khí và điện. Mặc dù có một chút công sức thiết kế và lắp ráp để tạo ra một dây nối sẽ hoạt động trong một vỏ bọc, dây nối đáng giá công sức đó. Điều này đặc biệt đúng khi một sản phẩm đi vào lắp ráp và bạn cần làm cho việc cáp của mình trở nên dễ dàng hơn. Vì vậy, nếu bạn đang tự hỏi loại dây nối nào bạn có thể sử dụng trong sản phẩm của mình, hãy xem những lựa chọn này.

Bó Cáp Điểm-đến-Điểm

Loại dây nối đơn giản nhất sử dụng các bó cáp điểm-đến-điểm và đóng gói chúng lại thành một bộ lắp ráp dây nối đơn. Các bó cáp có thể được đóng gói lại với nhau bằng keo, băng dính, vỏ bọc, hoặc áo giáp lưới. Các cáp được sử dụng trong những bó này có thể là cáp sẵn có, cáp tùy chỉnh, hoặc sự kết hợp của chúng. Topology kết nối thường xuất hiện từ điều này là điểm-đến-điểm do các kết nối trực tiếp qua những cáp này.

Cáp Phân Nhánh

Cáp đi ra từ một kết nối có thể được phân nhánh, nơi một kết nối đơn có dây nối chia ra thành hai điểm đến khác nhau. Điều này sẽ được sử dụng để có một ổ cắm đơn trên một PCB kết nối với ít nhất hai PCB khác. Đây là một loại dây nối phức tạp hơn liên quan đến việc kết hợp và phối hợp các kết nối và ổ cắm trên các bảng mạch khác nhau.

Cáp phân nhánh đơn giản

Cáp Mạch In Linh Hoạt (FPC)

Dải linh hoạt cũng có thể được sử dụng như dây nối, cho phép sự kết hợp của các kết nối cạnh, kết nối bề mặt, và thậm chí kết nối qua lỗ để giao tiếp với một nhóm PCB. Các kết nối linh hoạt có lợi thế là chúng rất mỏng và vì vậy chúng có thể hữu ích trong các sản phẩm có hồ sơ thấp. Trong một số sản phẩm, một bó dây trong một dây nối tiêu chuẩn đơn giản không vừa với thiết kế, vì vậy một cáp linh hoạt trở thành một lựa chọn rất hấp dẫn.

Cáp linh hoạt tùy chỉnh được sử dụng như dây đai có thể có nhiều nhánh kết nối với các ổ cắm trên các PCB khác nhau.

Khi được sử dụng như một dây đai điện, cáp linh hoạt tuân theo cùng một quy tắc thiết kế như một PCB linh hoạt. Sự khác biệt chính ở đây là việc lựa chọn các loại kết nối trên cáp linh hoạt. Các kết nối trên cáp linh hoạt cắm vào ổ cắm PCB nói chung không nên được gắn bề mặt nếu dải cáp linh hoạt được cắm và rút ra liên tục. Lý do là polyamide linh hoạt có thể dễ dàng tách ra khỏi các pad SMD. Thay vào đó, hãy chọn các kết nối SMD có hỗ trợ lắp đặt qua lỗ hoặc có tab hàn qua lỗ vì điều này sẽ ngăn chặn gãy hàn gần phích cắm kết nối, và nó sẽ cho phép cáp được kết nối và ngắt kết nối liên tục.

Các Bộ Phận cho Dây Đai Điện: Kết Nối và Crimps

Nếu bạn muốn xây dựng một dây đai điện, như sử dụng cáp phân nhánh, bạn sẽ cần phải chọn ổ cắm và kết nối tương ứng để thực hiện các kết nối cần thiết. Các nhà cung cấp kết nối thường không chỉ định kết nối cắm của họ được sử dụng cho dây đai điện. Thông thường, đây là các kết nối crimp cho phép một người lắp ráp gắn một dây và sau đó xây dựng một bộ cáp lắp ráp hoặc dây đai điện. Ví dụ, hãy xem kết nối Molex dưới đây.

Kết nối này (số phần Molex 5055651401) sử dụng crimps để gắn dây có thể được tích hợp vào một dây đai điện tùy chỉnh.

Một dây đai điện có thể dễ dàng được xây dựng từ kết nối này bằng cách sử dụng các liên hệ crimp, chúng trượt vào kết nối. Liên hệ crimp sẽ crimp vào một dây, và điều này cho phép dây trượt vào và tự bảo đảm bên trong thân kết nối. Một khi kết nối được ghép nối với ổ cắm của nó trên PCB, kết nối điện cần thiết được hoàn thành.

Đối với người lắp ráp dây đai điện, tài liệu PCB và sản phẩm sẽ cần bao gồm các bộ phận này cho các thành phần dây và dây đai trong BOM. Bạn sẽ cần phải bao gồm:

• Số phần cho kết nối tương ứng trong dây đai điện
• Số phần cho các liên hệ crimp cần thiết
• Số phần cho dây điện, bao gồm cả độ dày dây

Điều này có thể được bao gồm trong BOM đầy đủ của sản phẩm. Tôi cũng thích bao gồm thông tin này trực tiếp trong sơ đồ mạch của PCB kết nối, để không có câu hỏi nào về kết nối tương ứng, crimp, hoặc dây điện. Một số crimps yêu cầu công cụ crimp đặc biệt với số phần của riêng chúng, và số phần này cũng nên được bao gồm trong tài liệu.

Những vật liệu này sẽ cần được cung cấp cho người lắp ráp dây nối để có thể thu thập một bộ dây nối đầy đủ. Bộ dây nối cũng nên có bảng kê vật liệu của riêng nó, và sẽ cần một bản vẽ chi tiết hiển thị các kết nối pin trên mỗi đầu cắm, cũng như số phận của các crimps tương thích. Tài liệu về bộ dây nối có thể khó khăn và có thể yêu cầu vẽ tay do thiếu tiêu chuẩn hóa. Liên hệ với nhà sản xuất dây cáp hoặc bộ dây nối của bạn để đảm bảo bạn cung cấp cho họ tài liệu cần thiết để lắp ráp bộ dây nối của bạn một cách chính xác.

Tận dụng sự hợp tác MCAD để Định kích thước Cáp

Khi xây dựng một bộ dây nối tùy chỉnh hoặc bộ lắp ráp cáp, các nhà thiết kế trước đây thường sử dụng dây cuộn chạy qua một vỏ mẫu hoặc thậm chí sử dụng dây thừng. Sau đó, một bộ dây nối sẽ phải được lắp ráp thủ công để kiểm tra xem nó có vừa với vỏ hay không. Nếu một cáp linh hoạt được sử dụng làm bộ dây nối, thì một mẫu cáp linh hoạt sẽ cần được xây dựng, điều này có thể khá đắt đỏ với các dải polyimide mỏng linh hoạt.

Rõ ràng, điều này tốn kém và mất thời gian, đặc biệt là khi bạn chỉ đang cố gắng ước lượng chiều dài dây bên trong vỏ. Các nhóm thiết kế ngày nay thay vào đó nên tận dụng các ứng dụng MCAD và mô hình 3D của vỏ để ước lượng và định kích thước cáp. Những công cụ này có thể dễ dàng vẽ cáp với các hình dạng và kích thước khác nhau, cũng như chèn các đường cong để hình dung đường đi cáp bên trong bộ dây nối.

Bộ dây nối được thiết kế trong SolidWorks

Lợi ích phụ của điều này là nó cũng cho phép thử nghiệm với việc đặt vị trí kết nối trong một mô hình cơ khí 3D của PCB bên trong vỏ. Mô hình 3D của các kết nối, như mô hình STEP, được cung cấp rộng rãi từ hầu hết các nhà sản xuất kết nối và có thể được sử dụng nhanh chóng trong ứng dụng ECAD và MCAD.

Các tab hàn trên kết nối khóa này (số phận của Samtec là PES-04-01-S-VT-LC) cung cấp sự củng cố thêm cho bất kỳ kết nối giao diện được gắn trên cáp linh hoạt nào.

Cho dù bạn cần xây dựng điện tử công suất hay hệ thống số tiên tiến cho các sản phẩm thương mại, hãy sử dụng bộ tính năng thiết kế PCB đầy đủ và các công cụ CAD hàng đầu thế giới trong Altium Designer®. Để thực hiện sự hợp tác trong môi trường đa ngành nghề ngày nay, các công ty đổi mới đang sử dụng nền tảng Altium 365™ để dễ dàng chia sẻ dữ liệu thiết kế và đưa dự án vào sản xuất.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.