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1、訓練教程,線材基本知識,INDEX,線材種類 線材結構 線材測試,一.線材種類 以應用來分,打印線 RS232調制解調器 USB線 IEEE1394線 SCSI線 鼠標線 鍵盤線 顯示器線 電源線 等,線材以芯數來分,有電子線(單芯線) 多芯線(2芯以上含),線材以結構來分,圓線 扁平線(FFC,FPC,FLAT CABLE) Harness,以傳輸速度、安規來分,高速線(高頻) 低速線 UL、CSA,二.線材結構 Agenda,導體 絕緣 絞包（對） 遮蔽 外被 電氣特性 常用線材,結構認識,Jacket(外被）,Outer Braided Shield(外編織）,inner Braided
2、 Shield（內編織）,Insulating Mylar （絕緣麥拉）,POWER (電源線）,Aluminized Mylar Tape (鋁箔麥拉）,Twisted signal (絞合信號線）,Conductor(導體）,Insulation(絕緣）,導體,良好導體所應具備的特性 1）高導電率 2）抗張力大 3）易于彎曲 4）比重小 5）經久耐用 6）價格低廉,+ 2 V,導體,導體的種類 1）裸銅線（BARE COPPER） 2）鍍錫銅線（TINNED COPPER）焊接性好不易變色氧化 應用于電子連接用線 裸銅線先絞在一起外層被覆一層錫制成一束導體即所謂的”先絞后鍍” 將裸銅線先鍍
3、上一層錫后經過絞合后最外層再鍍一次即所謂的”先鍍后絞再鍍” 3）鋁線 優點重量輕散熱較容易可減少電暈損失暴露于空氣中易生成AL2O3的薄膜不易氧化 缺點導電率僅為銅的61%易磨損焊接不易潮濕環境中易被腐蝕不可作為接地線 應用于CATV和電話線等架空輸配電線路,+ 2 V,導體,4）銅包鋼線 抗張強度較大導電率約為40% 應用于長跨距的輸電線路及架空接地線單線用于電話線路（高頻有顯著的集膚效應） 5）銅合金線 導電率較低高的彎曲特性抗張強度大價格較昂貴 一般常用有矽銅鉻銅應用于跨距較大的輸電線,+ 2 V,導體,導體的電阻 =A*R/L A導體的截面積 R有效電阻 L導體的長度 標准軟銅的電阻系
4、數為1.724x10-6 cm =K*L2/R*W 未知導體的電阻率 K系數為比重/58 W重量 R有效電阻 L導體的長度,+ 2 V,導體,導體的線規（American wire gauge美國線規）,+ 2 V,絕緣,材料特性 其物理特性要符合客戶或規格之要求再者價格亦應列入考量因素 外徑厚度要求 不同等級之UL規格其厚度要求有所不同 顏色要求 為了于組裝時能分辨故多芯線中之絕緣均使用不同顏色來區分有些特定用途之產品其芯線顏色是固定的。如USB1394CAT5 拉伸抗張 不同材料拉伸抗張特性均有所差異生產或送UL承認時均須檢驗包括老化后之特性值,目前用于WIRE絕緣的塑膠材料有PVCSR-
5、PVCPEFO-PETFEHytrel等,絕緣,介電系數 為材料之電容量與空氣為介值之電容量之比值比值越低則表示該材料之電氣特性越佳當有要求電容值及特性阻抗時此參數很重要 絕緣耐壓 介質強度好的材料同樣等級之絕緣可做較薄UL要求做火花試驗隨電壓等級增加而升高,絕緣,介電系數 為材料之電容量與空氣為介值之電容量之比值比值越低則表示該材料之電氣特性越佳當有要求電容值及特性阻抗時此參數很重要 絕緣耐壓 介質強度好的材料同樣等級之絕緣可做較薄UL要求做火花試驗隨電壓等級增加而升高,絕緣,絞包（對）,遮蔽,用來阻隔電氣訊號傳送時外泄及外部訊號的干擾 一般用在電線上的有AL/MY TAPEAL/MY/AL
6、 TAPE銅箔纏繞(Spiral)編織（Braid)有些為了加強遮蔽效果有加兩層（AL/MY+Spiral or AL/MY+BD)亦有加三層著(AL/MY+BD+BD),視客戶要求及用途而定。 1 AL/MY TAPE因其為一金屬面故遮蔽率為100%通常重疊率為25%地線通常與AL面接觸 2 AL/MY/AL TAPE:此為雙面導通 3 銅箔與AL/MY類似 4Spiral和Braid 85%以上但仍以客戶要求及電線規格為准遮蔽率可經由公式進行計算,外被,用于電線外被之塑膠材料有PVCPUPFATPURUBBER。,UL&CSA,UL（Underwriters Laboratories In
7、c.)機構是以公共安全之檢查此檢定為目的UL規格以電線電氣機器為首; CSA(Canadian Strandards Association)是加拿大工業規格協會之簡稱主要目的在于驗証審查電氣機械及石油燃燒器具合于CSA之安全規定,UL&CSA,UL（Underwriters Laboratories Inc.)機構是以公共安全之檢查此檢定為目的UL規格以電線電氣機器為首; CSA(Canadian Strandards Association)是加拿大工業規格協會之簡稱主要目的在于驗証審查電氣機械及石油燃燒器具合于CSA之安全規定,電氣特性,Direct Current Resistance
8、導通阻抗 (/KM) AWG數越小的銅線所能承擔的電流越大 Insulation Resistance絕緣電阻 (M/KM) 不同絕緣材料其介質強度有所差異此值越高表示其絕緣越好 Capacitance電容 (pf/M) 電容量之產生是由于兩導體間有電位差的存在電容量之 高低會影響線路之品質亦為線路傳輸衰減之主要因素介電系數通常很低其目的即在降低電容量 Impedance特性阻抗 （） 在交流電路中視為一RLC回路,Zo = (R+jwL)/(G+jwC)1/2,Zo = (L/C)1/2,電氣特性,Coaxial Transmission Line,Zo(d1,d2,er) = ln(d2/
9、d1)*60/(er)1/2,Coaxial Cable Calculations Example: Diameter of AWG 30 inner wire d1=0.01 in. Inside diameter of shield d2=0.1 in. Relative dielectric constant er=2.2 Characteristic Impedance: Zo(d1,d2,er)=93.144 ohm,電氣特性,Twisted Pair Transmission Line,er : Effective Relative Electric Permittivity,Zo
10、(d,s,er) = ln(2s/d)*120/(er)1/2,Twisted-Pair Calculations Example: Diameter of AWG 24 wire d=0.02 in. Separation between wire centers s=0.038 in. Effective relative dielectric constant er=2.5 Characteristic Impedance: Zo(d,s,er)=101.319 ohm,電氣特性,故提高特性阻抗需要采用介電常數低的材料縮小外徑即采用AWG數越大的銅線 Attenuatin 衰減 (dB)
11、 線路中之功率或信號之損失使得訊號回傳導致發射端的能量損失 Propagation Delay 傳輸延遲 (ns/M) 訊號于傳輸線上的傳輸速度 （訊號跑完1M線所需的時間） Skew 傳輸延遲差 （ps/M) 訊號于不同回路之傳播速度之差異值差異過大會影響訊號同步性導致訊號失真 Cross Talk 串音 (dB) 兩個電路間靜電及磁力耦合形成串音分為近端串音及遠端串音,電氣特性,Driving signal,A,C,B,D,常用線材,常用線材,High speed electrical functionality,NS=10-9 PS=10-12 B=8b 1G=109 1M=106,常用
12、單位,三.線材測試,拉伸抗張 不同材料拉伸抗張特性均有所差異生產或送UL承認時均須檢驗包括老化後之特性值。,耐燃要求,塑膠材料耐燃等級有94HB、94-V0、94-V1、94-V2。電線外被耐燃等級依UL不同類別電線可分為VW-1、CL2、CL3、CMR、CMP。CSA則為FT1、FT2、FT4、RT6為了達到客戶要求或產品規格之耐燃，外被料可自配或外購，越高等級的耐燃材料其加工性及部份特性會受到影響。,電氣特性,絕緣電阻（Insulation Resistance)單位：M/KM 不同絕緣材料其介質強度有所差異，以致能防止電流從導體漏泄之阻力絕緣體之度量，通常以百萬歐姆（M)表示之，此值起高表示其絕緣越好。,
