线束设计的 10 项基本知识

在设计电缆线束时,提醒自己注意基本要素永远不会有错。

为了使您的应用发挥预期功能,每个组件和电缆组件都必须经过仔细考虑。线束也是如此。使用各种类型的线束可以降低连接松动、短路和其他电气问题的风险,从而提高系统的效率、可靠性和安全性。

线束设计中会考虑到一些特定因素。记住这些因素,您就能准确了解您的应用对线束的需求。

开始

请考虑以下 10 个因素,以帮助您设计线束组件:

1.目的

这的确是最基本的要求,但对于为您的应用设计最可靠的线束来说却是非常必要的。除了在系统的不同组件之间传输电信号和电源外,您还需要线束设计做什么?

汽车线束的设计与定制音响线束的设计是不同的。请考虑您应用的具体需求。例如,是否需要抗震?(所有电子设备都会振动,但发动机线束需要额外考虑)。线束是否需要防止电磁干扰(EMI)?是否能承受特定的环境条件,如高温或高压?

2.电线选择

请务必查看相关标准,这些标准为选择适合特定应用的导线提供了指导。这将确保您最终选择的导线符合必要的要求。以下是设计线束组件时需要考虑的主要因素。

– 电线规格

您的电气要求是什么?这取决于电线的规格或粗细。选择正确规格的电线需要考虑电线的承载能力和需要传导的电流。这是以安培为单位的。长度也很重要。电线越长,通过电阻和热量损失的电压就越多。您可以通过增加线径来解决这个问题,当然这也会增加安培数。

– 环境条件

合适的导线可以在应用环境中轻松使用。例如,如果线束将暴露在高温下,则应选择耐高温等级的导线。如果线束会暴露在潮湿环境中,则应选择具有防潮涂层的电线。

– 机械性能

正确有效的输出还取决于导线承受机械应力的能力。这包括弯曲或扭曲而不断裂或失去电气特性。如果电线会受到摩擦或刮擦,则还应具有良好的耐磨性。

3.电线连接

连接器在创建电路的同时,还有助于保护电线免受磨损和电磁干扰等环境条件的影响。

连接器的选择应以其电气和机械特性为基础。导线本身会对连接器产生影响,因此您需要了解导线的材料、规格和长度。

还应考虑电路的大小和密度,以及空间限制。如果有必要,还应该考虑到连接电线和断开电线的方便性。当然,您是否需要绝缘材料?

终端类型也很重要

您需要适当的连接器,用于板对板、线对线或板对线。还要考虑到连接器的硬件。夹紧装置和其他硬件用于安装和支撑连接器,因此质量必须过硬。

标准化的重要性

使用标准的通用连接器和其他元件。这将使您更轻松地获取所需资源。尽管如此,搜索仍然会耗费大量时间,因此可以进一步使用基于云的 Arcadia 组件数据库。您不仅可以快速搜索合适的部件,还可以调用必要的部件文档。它还能帮助您避免库存重复,并让您的采购团队快速查看价格详情。

4.路由选择

导线的布线在成功的线束设计中起着重要作用。首先,要确保导线的布线方式便于使用。最佳定位是关键。线束要易于安装和维护。如果有任何电线需要更换或维修,也应该很容易。

您还需要考虑到可能影响线束性能的任何潜在电磁干扰源。电缆和线束设计中的布线应将干扰风险降至最低,并防止任何信号衰减。

隔离电线

根据它们的功能、电压和信号类型来这样做,这将有助于防止干扰,并确保电线正确连接到各自的设备上。要确保电线正确连接到电气系统的各个点。

5.应力消除

在设计线束组件时考虑到应力消除,可以避免令人头疼的问题。如果不这样做,导线可能会因振动、拉扯或其他力而松动或断裂。在线束暴露于高机械应力的应用中,这一点尤为重要。

必要时添加应力消除组件

首要任务是确定潜在的压力源。考虑使用电缆管理来帮助缓解应力。您可以使用扣眼、电缆夹或电缆扎带等组件来保护线束组件。您的选择取决于线束的具体应用、环境和整体设计。

接下来,确定应力消除组件在线束中的适当位置。通常情况下,应将应力消除组件放置在电线从线束中穿过的位置,因为这些位置通常是最容易受到伤害的地方。(您还需要确保线束具有足够的柔韧性,以便在必要时允许移动和弯曲,同时仍能保持结构的完整性)。

材料问题

不要忘记考虑应力消除的材料。它必须能够经受环境条件的考验,并提供您所需的性能,如强度或耐化学性。

6.线束图

在早期阶段正确绘制线路图至关重要,因此建议不要手工绘制线路图。设计良好的线路图是通过计算机辅助设计或 ECAD 等良好的线束设计工具绘制的。

以基于云的先进 Arcadia 套件为例。它使工程师能够设计和模拟电气系统和线束。例如,只需一个浏览器,您就可以检查您的设计,实时查看行为和电压下降情况,并进行必要的调整。在此阶段,您甚至可以了解自己的设计是否符合安全标准。

确定潜在问题

使用正确的软件(如Arcadia Schematic)可以提高准确性和设计质量,同时确保符合行业标准和规范。这些工具可以帮助您识别潜在的问题,如线对线干扰、电压降或导线长度限制,这些都可能导致错误或质量问题。

加快设计进程

它们还能加快设计过程,大大减少错误和返工。Arcadia Harness 可与其原理图无缝集成,从各个角度显示组件,并提供拼接平衡功能和全面的拼接图生成功能,说明如何构建每个拼接点。您可以在线束图中为连接器和接头添加标签。

确保灵活性

您需要确保线束具有足够的灵活性,以便在必要时进行移动和弯曲,同时仍能保持结构的完整性。Arcadia 套件可以帮助您做到这一点。所有这些都能极大地节约成本,帮助您优化设计阶段。手动绘制线束图是一种效率低下的工作方式。

7.保护罩

线束上应覆盖保护性护套或套管,以防损坏。提供额外的绝缘层可以保护电线和电缆。这需要了解线束所处的环境条件以及保护套的材料。

注意材料特性

例如,如果您正在设计一个定制的发动机线束,那么振动、异响、液体和化学物质都将是一个问题。保护层的材料必须能够应对这些威胁。保护层的类型多种多样,从拉式编织管(或织布机)到胶带、螺旋缠绕和热缩套管,它们也能确保电线捆扎整齐。

8.测试

即使在早期设计阶段,也要始终牢记测试。它将帮助你保持警觉。在测试原型时不要忽略任何细节,否则就有可能在质量控制阶段停机,然后又回到设计阶段。确保您拥有能够检查电气完整性的适当设备。它应能在没有人工干预的情况下定位被测设备(UUT)所有导体的故障。

您正在测试连接质量。您需要测试嵌入式电阻器和电气负载。基本上,您需要测试

  • 测量电阻
  • 允许您设置限制或双重阈值
  • 检查间歇性连接

如何节省测试时间

当然,利用Arcadia 线束制造公司提供的基于云的测试界面,您可以让自己的工作变得更轻松。它无需手动创建和输入测试代码,节省了技术人员的时间,避免了人工错误。它让您无需根据黄金样本构建、学习和测试,就能确保线束构建与 CAD 100% 匹配。

9.文件

文档对于售后服务技术人员至关重要。这包括智能技术出版物导出,其中包括原理图设计和所有连接器信息,以及嵌入到简单在线/离线查看器中的位置。这样,您就可以轻松生成技术出版物,也便于服务工程师理解。

10.遵守规定

线束的设计和制造过程必须遵守相关法规和标准。请确保线束设计符合这些规定和标准。

监管和安全标准机构

每个地区都会对电气设备进行测试。IPC/WHMA-A-620是线束装配的行业标准,也是美国的主要标准:

  • IEC(国际电工委员会)
  • CEE(国际电气设备审批规则委员会)
  • CENELEC(欧洲电气标准化委员会)

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有什么区别?预置式软件安装在您的计算机上,并一直使用。它需要服务器基础设施,通常价格昂贵。而被称为 SaaS(软件即服务)的云软件则不同。它可以让您随时随地进行协作,并与团队共享,从而使您的工作更动态、更快速,确保大家都在同一起跑线上。

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如果您想先看看它是如何工作的,只需给我们打个电话,我们就会安排一次演示。如果您有任何问题,我们随时乐意为您提供帮助。我们是首家基于云计算的线束设计软件,并将不断推出新产品。