So verwendet man Schaltplan-CAD-Zeichnungen zur Kabelanordnung Teil 3

Der langerwartete dritte Teil von Sainesh Solankis Blogserie zu Kabeln und Leitungssätzen ist da! In dieser Folge wird die Erstellung von Bibliotheken mit Anschlussköpfen und Crimpkabelschuhen fortgesetzt sowie eine Anleitung zum Modellieren von Schrumpfschlauchs gegeben. Außerdem führen wir auch einige Parameter ein, anhand der man die Kompatibilität zwischen Litze und Crimp überprüfen kann. Lesen Sie herein!

Fortsetzung Bauteilerstellung...

Es gibt zwei weitere Schaltplan-Symbole, die Ihrer hinzugefügt werden können. Der erste Schaltplan-Symbol ist der Crimpanschluss (Stift/Steckbuchse), der in den Steckerkopf eingebettet ist, wenn die Anordnung dies verlangt. Das andere Bauteil ist der Schrumpfschlauch. Hierin werden die Litzendrähtchen zwischen Kabel und Anschlusskopf sauber zusammengebündelt. Im Grunde brauchen wir die beiden Bauteile für die Stückliste, aber es hat noch ein paar andere Vorteile. Werfen wir zuerst einen Blick auf die Erstellung des Crimpanschlusses.

Crimpbauteile: Stift und Steckbuchse

Diese Bauteile unterschieden sich von anderen dadurch, dass man für sie nicht unbedingt eine 1:1-Zeichnung (wie beim Anschlusskopf) benötigt.  Statt dessen enthält das Bauteil nur das/die Schaltzeichen. Abbildung 1 unten zeigt das Schaltplan-Symbol eines Crimpstifts:

^{CAD-Zeichnung zur Kabelanordnung für PCB Design: Abbildung 1. Schaltplan-Symbol eines Stiftes als Crimpbauteil}

Zur besseren Veranschaulichung könnten Sie ein zweites Unterabteil erstellen, der ein JPEG- oder Bitmap-Bild des Crimpanschlusses enthält. Als primäres Schaltzeichen (wie in Abbildung 1) wähle ich vorzugsweise eine Rechteckform, nur dass hier die rechte Seite mit eine nach außen gerichtete Spitze aufweist. Diese Spitze stellt einen Stift dar, der als mechanisches Objekt aus einem Anschlusskopf hervorsteht. Aus diesem Grund zeigt der Stift auf der linken Seite nach außen.

Nach dem Erstellen der graphischen Kennzeichnungen in den Eigenschaften des Bauteils werden Sie zwei kritische Parameter erkennen, auf die dort verwiesen wird. Dies sind die „Dicke der Durchkontaktierung“ und der „Litzenquerschnitt“

^{CAD-Zeichnung zum PCB-Kabeldesign: Abbildung 2.  Bauteileigenschaften mit den Parametern Dicke der Durchkontaktierung und Litzenquerschnitt}

Im Rahmen dieser Bauteileigenschaften erstellen Sie Parameter, die die genauen Eigenschaften eines Stiftes bezeichnen und beschreiben, wie man ihn mit einem Anschlusskopf oder Kabelbauteil über die Stückliste oder einem anderen Dokument abgleichen kann. Der Vorteil hierin liegt in der Verbindung des Designs korrekt ist, bevor man zur Montage übergeht. Anhand dieser beiden Parameter (mindestens) ist es uns leicht möglich zu überprüfen, ob Kabel, Crimpanschluss und Anschlussköpfe vollständig kompatibel sind. Durch die Verwendung von Parametern können wir  in Tabellen oder sogar einem kundenspezifischen Skript wie einer Entwurfsregelüberprüfung für Kabel einen direkten Abgleich von Litzenquerschnitt und Crimpbreiten usw. vornehmen. In einem späteren Blogbeitrag gehen wir näher darauf ein.

Die Steckbuchse wird [als Gegenstück zum Stift] graphisch ganz anders dargestellt, wie Abbildung 4 zeigt.

^{CAD-Zeichnung zum PCB-Kabeldesign: Abbildung 4.  Schaltzeichen der Steckbuchse}

Das Schaltzeichen der Steckbuchse hat zwar die selbe Rechteckform, ist aber in der Mitte eingedrückt. Die Eindrückung markiert einen Stift, der in die Steckbuchse eingeführt wird.

Beachten Sie bei den Schaltzeichen für Steckbuchse und Stift, dass sich auf der linken Seite eine kleiner schwarzer Punkt befindet. Dieser ist eigentlich das Altium Designer^® Schaltplan-Objekt des Stiftes, nur ist es auf die Länge null eingestellt. Grund hierfür ist, dass wir beim Zeichnen des Schaltplanes am seitlichen Kästchenrand des Schaltzeichens die Verbindungen ansetzen und der Stift mit der Länge null die Verbindung für die Netzliste bildet.

Die Abbildung unten zeigt, wie man eine Steckbuchse bzw. einen Stift in einer Schaltplan-Zeichnung platziert:

^{Abbildung 5.  So platziert man ein Crimpbauteil im Schaltplan}

Alt Text: Abbildung 5.  So platziert man ein Crimpbauteil im Schaltplan

Wie zuvor erwähnt, wird der Anschlusskopf auf der einen Seite verbunden, die andere Seite setzt die Verdrahtung zum Kabel fort. Den Montagehinweisen ist zu entnehmen, wie diese im Einzelnen zusammengefügt werden. Das meiste davon wird später erklärt. Das nächste Thema sind Schrumpfschläuche. Schauen wir uns an, wie Schrumpfschläuche im Schaltplan behandelt werden.

Schrumpfschläuche

Wie bereits erwähnt, werden an Kabelenden Litzen mit Schrumpfschläuchen gebündelt. Die Zeichnung des Schrumpfschlauches wird mithilfe von Bezierkurven in zwei Teilen als Unter- und Oberteil erstellt, die dann zu einem Bauteil zusammengefügt werden. Unten sehen Sie den oberen und den unteren Teil eines Schrumpfschlauchs:

^{PCB-Kabel-Anordnung: Abbildung 6.  Oberer Teil eines Schrumpfschlauchs erzeugt mit einer Bezierkurve}

^{Abbildung 7.  Unterer Teil eines Schrumpfschlauchs erzeugt mit einer Bezierkurve}

Wie Sie sehen, habe ich den oberen  und unteren Teil mithilfe der Bezier-Kurve erzeugt. Grund hierfür ist, dass der Schrumpfschlauch über die technische Zeichnung gelegt wird (der Schrumpfschlauch als solcher hat keine elektrische Aufgabe oder Funktion). Dies verdeutlicht, dass der Schrumpfschlauch zwar zur Baugruppe gehört, aber nur ein mechanisches Teil ist. Beim Erzeugen des Schrumpfschlauchs als Bauteil sollten Sie im Auswahlmenü unter Bezeichnung das entsprechende Feld von „Standard“ auf „Automatisch“ ändern. Zusätzlich ist der Schrumpfschlauch durch eine Sprechblase als Einzelposten und drittes Teil der Baugruppe gekennzeichnet, das wie die anderen Bauteile in Ihrer Stückliste zur Ansicht steht.

Durch das Anlegen des Schrumpfschlauchs als mehrteiliges Bauteil mit Ober- und Unterteil können Sie die Teile an jede in der Kabelzeichnung geforderte Querschnittbreite entsprechend anpassen. Abbildung 8 zeigt, wie der obere und untere Teils des Schrumpfschlauches gegeneinander platziert werden.

^{Abbildung 8.  Fertige Zeichnung des Schrumpfschlauches mit Kabel}

Der Schrumpfschlauch vermittelt einen Eindruck davon, wie das fertige Produkt mit den gebündelten Litzen zwischen Kabel und Steckerkopf einmal aussehen wird.

Damit ist zum Ende schon der Aspekt der Kabelanordnung angesprochen. Im nächsten Blogbeitrag gehe ich der Frage nach, wie man eine vollständige Kabelzeichnung plant und anordnet. Darüber hinaus werde ich weitere Ideen einbringen. Seien Sie gespannt und bleiben Sie dran!

Erleben Sie Altium in Aktion...

MCAD Integration