电子产品整机装配中除元器件、零部件等外,还要用到各种线材和绝缘材料。
电子产品中常用线材包括电线和电缆,它们是传输电能或电磁信号的传输导线。
构成电线与电缆的核心材料是导线。导线按材料可分为单金属丝(如铜丝、铝丝)、双金属丝(如镀银铜线)和合金线;按有无绝缘层可分为裸电线和绝缘电线。
1.电线类
1)裸导线
裸导线(又称裸线)是表面没有绝缘层的金属导线,可分为圆单线、绞线、软接线和其他特殊导线。裸线可作为电线电缆的导电线芯,也可直接使用,如电子元器件的连接线。
2)绝缘电线
绝缘电线是在裸导线表面裹上绝缘材料层。按用途和导线结构,绝缘电线可分为固定敷设电线、绝缘软电线(橡胶绝缘编织软线、聚氯乙烯绝缘电线、铜芯聚氯乙烯绝缘安装电线、铝芯绝缘塑料护套电线)和屏蔽线。屏蔽线是用来防止因导线周围磁场干扰而影响电路正常工作的绝缘电线,是在绝缘电线绝缘层的外面再包上一层金属编织材料构成一个金属屏蔽层。
3)电磁线
电磁线是由涂漆或包缠纤维制成的绝缘导线,它的导电线芯有圆线、扁线、带箔等。主要用于绕制电机、变压器、电感线圈等的绕组,其作用是通过电流产生磁场或切割磁力线产生电流,以实现电能和磁能的相互转换。按绝缘层的特点和用途,电磁线可分为绕包线(丝包、玻璃丝包、薄膜包、沙包)、漆包线、无机绝缘电磁线及特种电磁线(如高温、高湿低温等环境用电磁线)。
2.电缆类
电缆是在单根或多根绞合而相互绝缘的芯线外面再包上金属壳层或绝缘护套而组成的,按照用途不同,电缆可分为绝缘电线电缆和通信电缆。
电缆的结构如图3−37所示,由导体、绝缘层、屏蔽层、护套组成。导体的主要材料是铜线或铝线,采用多股细线绞合而成,以增加电缆的柔软性。为了减少集肤效应,也有采用铜管或皱皮铜管作导体材料。
(1)绝缘层。它由橡皮、塑料、油纸、绝缘漆、无机绝缘材料等组成,有良好的电气和机械物理性能。绝缘层的作用是防止通信电缆漏电和电力电缆放电。
(2)屏蔽层。屏蔽层是用导电或导磁材料制成的盒、壳、屏、板等将电磁能限制在一定的范围内,使电磁场的能量从屏蔽体的一面传到另一面时受到很大的衰减。一般用金属丝包或用细金属丝编织而成,也有采用双金属和多层复合屏蔽的。
图3−37 电缆线结构
(3)护套。电缆绝缘层或导体上面包裹的物质称为护套。它主要起机械保护和防潮的作用,有金属和非金属两种。
3.常用导线
1)安装导线
安装导线即安装线。安装线是指用于电子产品装配的导线。常用的安装线分为裸导线和塑胶绝缘电线。
(1)裸导线。裸导线是指没有绝缘层的光金属导线。它有单股线、多股绞合线、镀锡绞合线、多股编织线、扁平线、电阻电热丝等若干种类。常用裸导线的种类、型号和用途如表 3−3 所示。
表3−3 常用裸导线的种类、型号和用途
(2)塑胶绝缘电线。塑胶绝缘电线(塑胶线)是在裸导线的基础上,外加塑胶绝缘的电线,是由导电的线芯、绝缘层和保护层组成。广泛用于电子产品的各部分、各组件之间的各种连接。
塑胶绝缘电线型号命名的意义见表3−4。
表3−4 塑胶绝缘电线型号命名的意义
2)电磁线
电磁线是由涂漆或包缠纤维作为绝缘层的圆形或扁形铜线。主要用于绕制各类变压器、电感线圈等。
常用电磁线的型号、名称和主要特性及用途见表3−5。
表3−5 常用电磁线的型号、名称和主要特性及用途
3)扁平电缆
扁平电缆(排线或带状电缆)是由许多根导线结合在一起,相互之间绝缘的一种扁平带状多路导线的软电缆。这种电缆造价低、质量轻、韧性强,是电子产品常用的导线之一,如图3−38所示。可用作插座间的连接线、印制电路板之间的连接线及各种信息传递的输入输出柔性连接。
图3−38 扁平电缆
4)屏蔽线
屏蔽线是在塑胶绝缘电线的基础上,外加导电金属屏蔽层和外护套而制成的信号连接线,如图 3−39所示。屏蔽线具有静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽的作用,它能防止或减少线外信号与线内信号之间的相互干扰。屏蔽线主要用于1 MHz以下频率的信号连接。(www.daowen.com)
图3−39 屏蔽线
5)电缆
电子产品装配中的电缆主要包括射频同轴电缆、馈线和高压电缆等。
(1)射频同轴电缆。射频同轴电缆(高频同轴电缆)的结构与单芯屏蔽线基本相同,不同的是两者使用的材料不同,其电性能也不同,如图3−40(a)所示。射频同轴电缆主要用于传送高频电信号,具有衰减小、抗干扰能力强、天线效应小及便于匹配的优点,其阻抗一般有50 Ω或75 Ω两种。
图3−40 电缆示意图
(a)同轴电缆示意图;(b)馈线示意图
(2)馈线。馈线是由两根平行的导线和扁平状的绝缘介质组成的,专用于将信号从天线传到接收机或由发射机传给天线的信号线,如图 3−40(b)所示。其特性阻抗为 300 Ω,传送信号属平衡对称型。
(3)高压电缆。高压电缆的结构与普通带外护套的塑胶绝缘软线相似,只是要求绝缘体有很高的耐压特性和阻燃性,故一般用阻燃型聚乙烯作为绝缘材料,且绝缘体比较厚实。
高压电缆的耐压与绝缘体厚度的关系见表3−6。
表3−6 高压电缆的耐压与绝缘体厚度的关系
6)电源软导线
电源软导线的主要作用是连接电源插座与电气设备。选用电源线时,除导线的耐压要符合安全要求外,还应根据产品的功耗,合理选择不同线径的导线。
电器用聚氯乙烯软导线参数见表3−7。
表3−7 电器用聚氯乙烯软导线参数表
7)导线颜色的选用
为了整机装配及维修方便,导线和绝缘套管的颜色通常按一定的规定选用,见表3−8。
表3−8 导线和绝缘套管的颜色
4.电子产品中的绝缘材料
绝缘材料又称电介质,是指具有高电阻率、电流难以通过的材料。通常情况下,可认为绝缘材料是不导电的。
绝缘材料的作用是将电子产品中电位不同的带电部分隔离开。
1)绝缘材料的分类
(1)无机绝缘材料。主要用作电机、电器的绕组绝缘以及用于制作开关板、骨架和绝缘子等。
(2)有机绝缘材料。主要用于电子元件的制造和制成复合绝缘材料。
(3)复合绝缘材料。主要用作电器的底座、支架、外壳等。
常用绝缘材料的型号、特性与用途见表3−9。
表3−9 常用绝缘材料的型号、特性与用途
续表
续表
2)常用绝缘材料的主要参数
(1)耐压强度。1 mm厚度的材料所能承受的电压。
(2)机械强度。1 cm2所能承受的压力。
(3)耐热等级。绝缘材料允许的最高工作温度。耐热等级分7级,见表3−10。
表3−10 耐热等级及温度
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