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带状电缆

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关键词:

带状电缆是指具有多根用一根扁平的宽带子绑在一起的导线。带状电缆的概念很简单,但是它的实现各不相同。

材料

导体由铜、铝、钢、 镍及其他合金等多种金属制成。其中以铜、铝最常用。圆导体带状电缆的导体可由单根或7根绞线组成,扁导体可由铜箔切割或相应截面的圆线压扁制得。为了识别焊接方便和提高抗氧化能力导体允许镀锡、镀银或镀镍,在要求塑料与金属导体之间有足够粘合力的场合,可采用表面有黑色氧化铜的导体, 一些特 殊的场合也可用黄铜、青铜、银或不锈钢作导体。

扁导体的厚一宽比例通常为1:1,但这不是绝对的,根据工作需要允许改变比值,例如传输功率可考虑为30;1或由于特殊电气性能的要求也可以接近 l : 1。

其中 , 最常用的性能比较优越的有聚四 氟乙烯、 氟46、聚酯、聚氯乙烯、聚耽亚胺、 聚乙烯等。聚四氟乙烯、氟46、聚乙烯可 以工作在高频情况下适宜做高频传输线的绝缘材料。聚甜薄膜是一种热定形材料,可以制成折皱状或回旋形。此外,也有采用聚酯 /聚乙烯和聚酞亚胺 / 氟46等复合薄膜做绝缘的。

特性

最通用的带状电缆的导体中心距为0.06英寸(1.27毫米),当规格为AWG26或28(0.13~0.08毫米)时,导体是单线或纹线;规格为AWG30时,导体为单线。共有18种不同宽度,9~64芯。电缆的额定电压为150伏或300伏,额定电流为1安培。标准的带状电缆连接器适用于电缆规格范围。有些电缆还包含挠性编织金属接地面或编织金属屏蔽。当传送较大电流时,使用导线和中心距较大的电缆。

最通用的绝缘为聚氯乙烯,额定工作温度到150度,一般用于箱体内部电子组件的连接。而聚乙烯绝缘、外包复聚氯乙烯的带状电缆由于损耗较小,故用于箱体外部连接。聚乙烯绝缘的额定工作温度到75℃。

聚氯乙烯绝缘、导体中心距为0.05英寸(1.27毫米)电缆的特性阻抗从AWG30的125欧到AWG26的93欧。相应聚乙烯绝缘电缆的特性阻抗从110欧到80欧。

电容是另一重要特性,聚氯乙烯电缆传送信号导线的电容从AWG30的13微微法/英尺到AWG26的15.1微微法/英尺,聚乙烯绝缘电缆则从15.5~20微微法/英尺。

带状电缆由于紧密排列,电缆之间有时产生电容祸合。屏蔽电缆可降低电缆内部电容,并保护导线免受电磁和射频干扰。带状电缆邻近导线上的信号干扰称串音,一般以10英尺长度计,用邻近导线信号强度的百分数表示。通常,串音表示为具有不同上升时间的信号。

分类

带状电缆是一种通称,泛指由多根导体或多根单芯、线缆平行地排列在同一个平面上并加以绝缘或固定的电缆。

带状电缆约可分为五种类型:扁导体带状电缆、圆导体带状电缆带状传输线电缆、柔软印刷布线、叠层式供电母线。

1、扁导体带状电缆。将多根平行放置的扁导体固定在绝缘层之间而构成的电缆。根据使用要求不同,可供低频信号或一般传输电流用。

2、圆导体带状电缆。由多种产品类型组成,可用单根导休或纹线做导体。一次平行绝缘多根导体或单报导体绝缘后枯接或编织成带状,还可以把阻抗和尺寸都不同的导线与同轴电缆或单独屏蔽导线一起组成带状。

3、带状传输线电缆。现有扁乎导体和圆导体二种结构一般由小线规的导线做成,供高速计算机传输毫微秒脉冲。

4、柔软印刷布线。指按电路设计要求把导体蚀刻在柔软的绝缘薄膜上,再在导体表面热压一层绝缘薄膜而构成的一种连接线,它基本上属于一种柔软的印刷电路板。

5、叠层供电母线。把平行导体和绝缘体交互层叠而成,它有低阻抗、低电阻,因而具有过滤夹自开关回路噪音的机能,分线比较方便,最适宜做设备的供电线路。

优点

带状电缆与普通圆线电缆相比,具有许多独特的优点,美国道格拉斯导弹和空间分公司于1966年曾在土星-v 第三级火箭的后缘用 了 50000尺扁导体带状电缆与圆电缆进行了对比性工程 安装研究。结果表明,扁导体带状 电缆具有重量轻、体积小、费用低、可靠等优点。

1、重量轻:由于扁导体带状电缆的层叠和夹具、支撑物的简化,致使在这方面的重量比圆线电缆减轻80%以上。另外导体做成插针式的连接器比现有的园型连接器减轻40% 。由于扁导体电缆应力分配均匀,提高了结构强度,因此可以使导体的截面积减小到电流容量所需要的尺寸。例如 普通圆安装线采用0.15毫米的导体,而扁导体带状电缆可选用相当于0.24毫米的导体,且依然强韧和柔软。在使用 较小线规的导体后可以减轻60~70%。

2、减小体积。扁导体带状电缆比普通圆线电缆有更高的封装密度。因此在许多新的航空及其他设备中改用 了扁导体带状电缆。例如,阿波罗望远镜架的平衡系统由于容纳不下所需的国线缆数量而采用扁导体带状电缆,美国海军标准导弹和海神导弹以及E2C和E14飞机的一些电子设备也由于同一原因而采用扁导体带状电缆。在隧道 区域和其他拥挤的场合能留给扎线线路的位置最窄,这里采用扁导体带状电缆优点特别明显,可以减小体积80%~90%。加之扁导体矩形连接器系统的采用安装时据说体积可以减少50%。

3、降低费用。材料费、设计研制费、 制造费和安装费等对降低成本起着重要作用。据S-IV B火箭扁导体带状电缆研制计划比较,扎线制造费用降低80%。 1960年S- IV B火箭后缘采用扁导体带状电缆后材料估计节约33%。

4、可靠。用扁导体带状电缆做互连扎线在某些范围提高了可靠性。绝缘的高抗张强度和平面型结构,使电缆受力均匀,提商了耐操作和动态工作负载的能力。在使用较小尺寸的导体时,优点更为显著,在这种情况下, 带状电缆能拉伸30%无损坏。对于合金导体拉伸至50%时就已损坏。扁导体带状电缆的端接易采用机械化,简单,可靠。扁导体散热快,保证了较低的工作温度 ,在许多应用中已证明扁导体带状电缆是可靠的。

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