浅析线束设计与制作

2014-04-29韦双

中国电子商情 2014年4期

引言：线束是机载设备中经常使用到的一种特殊形式的部件，本文阐述了线束的定义及使用场合，简要介绍了线束的制作流程，着重阐述了优秀的线束设计应当注意那些问题，并对线束模板制作流程进行了介绍，最后对线束的捆扎和包缠材料进行了探讨。

一、线束的定义及使用场合：

线束是电路中连接各电器设备的接线部件，由绝缘护套、接线端子、导线及绝缘包扎材料等组成。线束在机载设备领域主要应用于各型光电设备的壳体或者光机组件中，以完成复杂布线环境下的电气连接[1]。在机载设备的各型光电雷达及瞄准吊舱等产品中均得到了广泛使用。

二、线束的制作流程

线束的制作过程通常情况下包含两种形式，即线束直接布线和使用线束模板布线。两者的线束制作流程如图1所示：

图1 线束直接布线流程图

使用線束模板的线束制作流程如图2所示：

图2 使用线束模板布线流程图

三、线束设计时的电气和装配要求：

线束在机载设备领域的广泛应用使得线束的设计显得尤为重要，优秀的线束设计不仅可以满足光机产品和系统的电气连接需求，同时也能做到线束布局整洁美观，线束制作流程简洁，线束能够脱离光机组件或壳体进行焊装，并能够提高生产效率，避免资源的浪费。

（一）线束设计时应注意的电气要求：

1）大电流的电源线不能与低频率的信号线扎在统一线束内；

2）没有屏蔽措施的高频信号线不能与其他导线扎在同一线束内；

3）高电平信号线不能与低电平信号线或其他导线扎在一起；

4）高频信号输入线与输出线不要扎在一起；

5）根据线束内信号线的数量和去向，应合理地设置接地片数量及接地位置；

6）在更换导线困难的线束中，根据需要可加入适量备份线[2]。

（二）在线束的设计过程中应注意的装配要求：

1）线束设计时，接线关系应简洁，最好是一一对应关系；

2）导线的矩形连接器，连接器尺寸应适当，不宜过小；

3）线束设计时，应层次清晰，单独成束，以便可以最大程度地脱离壳体进行布线；

4）线束设计时，应整体考虑插座安装板和各电器设备的位置，避免出现线束的路经过长而造成信号衰减和干扰增加的情况；

5）线束设计时，对连接如旋转变压器、电机、霍尔器件、限位开关、温度传感器等有导线颜色区分或阻值变化的器件时，应当在图样中明确各器件的导线颜色及阻值测量方法。

三、线束模板制作的流程

（一）线束模板布线的优点

线束模板布线具有以下优点：

1）使线束布线可以零件化，成为专业生产；

2）布线一致性好，提高产品性能稳定性；

3）布线整齐，使光机组件或壳体内空间利用率高，装配效率高，容易调试、维修。

（二）木质线束模板和酚醛玻璃布板的特点及使用

目前在机载设备领域使用广泛的是木质模板，木质模板的优点是制作流程简单，下扎线钉和取扎线钉方便，模板返修容易，改装成本低；但缺点是易受潮，易磨损和翘曲变形。酚醛玻璃布板线束模板的优点是，模板坚固可靠，平整度好，不易弯曲和磨损，使用周期长，缺点是制作成本高，维修改装困难。考虑到两种模板的特性，建议在机载设备产品的预研和试制阶段，使用木质模板进行线束布线；当产品到达较稳定的定型和批产阶段，再使用酚醛玻璃布板模板进行线束布线。

四、线束的包扎。

（一）线束的捆扎

在线束焊接和检验完毕后，为防止线束的机械损伤和防潮，需要对线束进行捆扎和包缠。线束捆扎一般选择锦纶丝线或尼龙线，捆扎的间隔距离和线束的直径关系如表1所述。

表1 线束直径与捆扎间距对照表

线束直径mm 捆扎间距mm

d≤5 30～50

（二）线束的包缠

线束捆扎完毕后通常要进行线束的包缠，由于线束自身的特性，线束一般不能使用锦纶丝套或防波套进行保护，多使用聚四氟乙烯材料进行包缠。目前在机载设备和航天领域最常使用的包缠材料有黄蜡绸布、聚四氟乙烯薄膜和聚四氟乙烯生料带等。

根据三种包缠材料的自身特性，建议使用方式如下：

1）黄蜡绸布目前在某些机载设备内基本上处于已经禁止使用的状态，建议在没有光学玻璃或其他光学结构的组件或纯粹电子机箱中使用；

2）建议在光机组件或壳体内部的线束使用聚四氟乙烯生料带进行包缠；

3）在易磨损的壳体壁或其他位置，应使用耐磨损的聚四氟乙烯薄膜进行包缠。