張秀彬
引言:在整機裝聯(lián)中,布線是一個相當(dāng)重要的環(huán)節(jié),良好的布線會使得設(shè)備產(chǎn)品避免許多不必要的干擾,提高設(shè)備產(chǎn)品的抗干擾能力。然而,在整機裝聯(lián)中會遇到許多相應(yīng)布線的問題,本文主要介紹了整機布線的原則以及常見問題及其處理情況。
整機布線設(shè)計就是將機箱中各種電零、部件之間進行電連接的布線設(shè)計,為生產(chǎn)提供工藝性設(shè)計文件,以保證布線位置與結(jié)構(gòu)的合理性,實現(xiàn)整個機箱內(nèi)元器件組合之間的電連接并且滿足整機的電性能指標(biāo)。
精心設(shè)計走線是非常重要的,要盡可能的將各種干擾排除,對機箱內(nèi)寶貴的空間進行合理有效的利用。線束除了應(yīng)按一定的規(guī)則分類捆扎外,還應(yīng)該考慮到設(shè)備產(chǎn)品的可靠性和可維修性。布線設(shè)計在確立了這些主要因素外,還要從美學(xué)的角度盡量使得布線均勻、美觀。
一、整機布線原則
在整機布線設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)在原則上遵循以下幾點:
◆ 整機中所有連線都應(yīng)本著走短線、近距離的原則布線;
◆ 電源線、信號線、控制線、高頻線、低頻線、高電平線、低電平線等要隔離;
◆ 數(shù)字電路的輸入和輸出線要和電源線、控制線隔離,信號線要和電源線、控制線隔離;
◆ 直流、交流和控制電路導(dǎo)線應(yīng)分開,并放在各自的線束內(nèi);
◆ 不能把基準(zhǔn)電路和敏感電路同電源和其他高電平信號電路的導(dǎo)線放在一個線束內(nèi);
◆ 電源輸入導(dǎo)線不能太長;
◆ 線束應(yīng)該按照導(dǎo)線傳輸?shù)念愋?、頻率、功率等分類捆扎;
◆ 線束內(nèi)的雙絞線、多絞線以及屏蔽線要兩端或者多點接地;
◆ 線束不能靠近發(fā)熱元器件布置;
◆ 線束通過銳角或者有可能劃傷導(dǎo)線的地方時,應(yīng)將線束通過部分或者銳角進行處理,以保證線束的安全。
二、整機布線常見問題
在整機布線中經(jīng)常會遇到一些問題,這些問題主要可分為兩大類。第一類主要是由于設(shè)計人員不清楚整機布線的情況,也不太懂得電子裝聯(lián)的具體情況,只是考慮了設(shè)備產(chǎn)品在功能上的實現(xiàn),而沒有考慮到可制造性問題。主要有以下一些問題:
◆ 沒有標(biāo)明信號地(模擬信號地/數(shù)字信號地)、屏蔽地、電源地、機械地、功率地;
◆ 沒有標(biāo)明基準(zhǔn)地(含:信號地、功率地、機械地、總的匯入點);
◆ 接線表中要求的是屏蔽線,但屏蔽層卻沒有接地;
◆ 同一個接線端子或者同一根插針上同時要求連接多根導(dǎo)線;
◆ 電連接器與配用導(dǎo)線、壓接筒型號規(guī)格不匹配;
◆ 線徑的選取不合理;
◆ 缺少整機接線圖;
◆ 接線表的信息不完整。
此類問題主要還是通過和設(shè)計人員溝通進行解決。第二類就是結(jié)構(gòu)設(shè)計不到位的問題。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計不到位時如何處理布線
電子裝聯(lián)不比機械加工,機械加工裝配時就能看出問題。而整機的電子裝聯(lián)只有在布線時才能發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題,特別是在沒有試裝的情況下。結(jié)構(gòu)設(shè)計并不懂得電子裝聯(lián)的整機布線情況,不知道整機線束的粗細,不清楚應(yīng)該在哪里設(shè)計線卡裝置等等電子裝聯(lián)的問題。設(shè)計人員大多只注重設(shè)備產(chǎn)品的功能的實現(xiàn),不考慮可生產(chǎn)性是造成以上情形的因素之一。下面簡單敘述一下結(jié)構(gòu)設(shè)計不到位時如何處理布線。
◆ 機箱內(nèi)器件的位置擺放不合理,線束無法走或走不下
在實際生產(chǎn)中,這種例子最多,機箱內(nèi)部的布線空間往往是很小的,如導(dǎo)線大多用的是屏蔽線,線徑會增加很多,結(jié)果線束就變得很粗,而結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮到線束的粗細,加上機箱內(nèi)部器件位置不合理,導(dǎo)致線束無法走或者走不下。在這種情況下,需要考慮機箱內(nèi)部器件的位置問題,看能否調(diào)整器件位置,使其布局合理;考慮線型、線徑的選擇是否合理;還有考慮是否把線束扎成矩形,即往高處伸展。
◆ 走好的線束無法固定
在有的情況下,線束已經(jīng)走好,機箱內(nèi)部空間也能布下,但是給出的安裝線卡孔用不上,或者需要上線卡的地方?jīng)]有孔并且還無法打孔,導(dǎo)致線束無法固定。不固定線束會帶來很多問題及隱患,在此種情況下,常規(guī)的處理方法是借用機箱內(nèi)部的螺釘來固定線束。特殊的,無法借用螺釘來固定時,可以用塑料套管或者利用機箱內(nèi)主地線等來固定線束。目前還有不少的地方采用膠來固定線束,選擇合適的間距,將膠點涂在線束的底部。
◆ 對來回交叉線束的處理
在有些情況下,會出現(xiàn)各個面板上的器件或插座與底板(母板)上的器件或插座之間的連線來回交叉連接(電路設(shè)計的不合理),使得操作者無法按常規(guī)布線。對不合理的來回交叉導(dǎo)線,在布線上優(yōu)先考慮電磁兼容的問題,無論有沒有干擾問題,對這些來回交叉的導(dǎo)線都應(yīng)該單獨布線,并且使所布的線盡量的短。
四、線束的后期處理
在整機線束布好后,還需對線束進行處理。首先是線束的整理,線束下好后應(yīng)進行整理工作,要求導(dǎo)線平直,單根導(dǎo)線與線束的軸線平行,盡量減少交叉,不允許導(dǎo)線扭曲。其次是線束的綁扎,在同一線束中,只能采用一種打結(jié)方法,同時打結(jié)的方向以及間隔距離應(yīng)保持一致,用錦綸絲線或者扎線扣綁扎時,不宜拉的過緊,以免線束受高低溫影響后,使得扎線嵌入線束的絕緣層而導(dǎo)致短路。最后是線束的防護處理,在線束容易受傷的部位要進行防護處理,可以進行包纏黃蠟綢、尼龍綢等絕緣帶處理,或者套上聚氯乙烯套管、錦綸絲編制套、熱縮套管等處理。
五、結(jié)束語
布線設(shè)計是電子設(shè)備設(shè)計中一個重要的不可忽視的內(nèi)容,布線的好壞很大程度上決定了電子設(shè)備的工作性能以及抗干擾能力。因此,在整機裝聯(lián)中需要重視布線設(shè)計。
參考文獻
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[2]現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝過程控制,樊融融,2010.
[3]光電設(shè)備電子機柜布線工藝研究,張建明,2003.
(作者單位:中航洛陽電光設(shè)備研究所)