整机布线设计是将机箱内的各种电气元件和元器件进行电气连接,为生产提供技术设计文件,保证布线位置和结构的合理性,实现整个机箱内元器件之间的电气连接,满足整机电气性能指标的布线设计。
走线的设计很重要,应尽量排除各种干扰,合理有效地利用机箱内的宝贵空间。除按规定进行线束分类捆扎外,还应考虑设备产品的可靠性和可维护性。在确定了布线设计的主要因素后,还应从美学角度尽量使布线均匀、美观。
整机布线规则是什么?
一、整机布线原则
在整机布线设计中,应当在原则上遵循以下几点:
整机中所有连线都应本着走短线、近距离的原则布线;
电源线、信号线、控制线、高频线、低频线、高电平线、低电平线等要隔离;
数字电路的输入和输出线要和电源线、控制线隔离,信号线要和电源线、控制线隔离;
直流、交流和控制电路导线应分开,并放在各自的线束内;
不能把基准电路和敏感电路同电源和其他高电平信号电路的导线放在一个线束内;
电源输入导线不能太长;
线束应该按照导线传输的类型、频率、功率等分类捆扎;
线束内的双绞线、多绞线以及屏蔽线要两端或者多点接地;
线束不能靠近发热元器件布置;
线束通过锐角或者有可能划伤导线的地方时,应将线束通过部分或者锐角进行处理,以保证线束的安全。
二、整机布线常见问题
一些问题经常存在于整机布线中,主要可分为两大类。首先是因为设计者对整机布线的情况不太了解,对电子装配的具体情况也不太了解,只考虑了设备产品在功能上的实现,而没有考虑产品的可制造性。存在以下几个主要问题
没有标明信号地(模拟信号地 /数字信号地)、屏蔽地、电源地、机械地、功率地;没有标明基准地(含:信号地、功率地、机械地、总的汇入点) ;
接线表中要求的是屏蔽线,但屏蔽层却没有接地;
同一个接线端子或者同一根插针上同时要求连接多根导线;
电连接器与配用导线、压接筒型号规格不匹配;
线径的选取不合理;
缺少整机接线图;
接线表的信息不完整。
此类问题主要还是通过和设计人员沟通进行解决。第二类就是结构设计不到位的问题。
三、结构设计不到位时如何处理布线
电子式装配不比机械加工,看不出机械加工装配的问题。但是,整机的电子装联只在接线时才会出现结构设计问题,尤其是在没有试装的情况下。在结构设计上,不了解电子装联的整机布线情况,不了解整机线束的粗细,不清楚应在何处设计线卡装置等电子装联问题。
大多数设计者只注重设备产品的功能实现,而忽视了可生产性,这是导致上述情况的原因之一。以下简述在结构设计不合理的情况下如何处理布线问题。
机箱内器件的位置摆放不合理,线束无法走或走不下
在实际生产中, 这种例子最多, 机箱内部的布线空间往往是很小的, 如导线大多用的是屏蔽线,线径会增加很多,结果线束就变得很粗,而结构设计没有考虑到线束的粗细,加上机箱内部器件位置不合理,导致线束无法走或者走不下。
在这种情况下,需要考虑机箱内部器件的位置问题,看能否调整器件位置, 使其布局合理; 考虑线型、 线径的选择是否合理; 还有考虑是否把线束扎成矩形,即往高处伸展。
走好的线束无法固定
有些情况下,线束已拉紧,箱内空间也可进行布线,但所给的安装线卡孔或需要上机卡的地方没有孔,仍无法打孔,导致线束无法固定。线束不固定会带来许多问题和隐患,在这种情况下,一般采用借用箱体内的螺丝来固定线束的方法。
专用螺丝不能借用固定时,可用塑胶套或机箱内地线等固定线束。现在有很多地方都是用胶条固定线束,选择合适的间距,把胶点涂在线束的底部。
对来回交叉线束的处理
在有些情况下,会出现各个面板上的器件或插座与底板(母板)上的器件或插座之间的连线来回交叉连接(电路设计的不合理) ,使得操作者无法按常规布线。对不合理的来回交叉导线,在布线上优先考虑电磁兼容的问题,无论有没有干扰问题,对这些来回交叉的导线都应该单独布线,并且使所布的线尽量的短。
四、线束的后期处理
整机线束布置好后,需要对线束进行加工。首先要布置好线束。线束敷设后,导线应平直,单条导线应平行于线束轴线,以尽量减少交叉,防止导线扭曲。接下来是线束的捆绑。
在同一线束中,只能使用一种打结方法。同时,打结方向和间距应一致。用尼龙线或扎带扣打结时,不宜拉得太紧,以免线束受高低温影响后,扎线嵌在线束绝缘层内而造成短路。最后是线束的保护处理。线束的易损部位应加以保护,可用黄蜡丝、尼龙丝等绝缘带包裹,或用PVC套管、尼龙编织套管、热缩套管包覆。
布线设计是电子设备设计中不可忽视的重要内容。布线质量在很大程度上决定了电子设备的工作性能和抗干扰能力。所以整机组装中要注意布线设计。
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