마이크로 동축 케이블에 적합한 전선 굵기를 선택하세요

새로운 마이크로 동축 케이블을 설계할 때 가장 먼저 해야 할 일은 전선 굵기를 선택하는 것입니다. 적절한 굵기 선정은 케이블 설계의 성공에 매우 중요합니다. 아래는 전선 굵기 선택 시 고려해야 할 주요 요소 목록과 각 요소에 대한 설명입니다.

• 공간 제약
• 커넥터와의 호환성
• 전류 용량
• 허용 전압 강하 및 리플
• 허용 신호 감쇠
• 케이블 유연성
• 비용 및 소요 시간

공간 제약

마이크로 동축 케이블은 일반적으로 노트북 힌지와 같이 매우 좁은 공간을 통과하는 데 사용됩니다. 이러한 경우 가장 중요한 것은 묶인 케이블이 충분한 여유 공간을 두고 제한된 공간을 안전하게 통과할 수 있는지 확인하는 것입니다. N개의 전선이 원통형으로 묶여 있고 각 전선의 지름이 d mm라고 가정하면, 아래와 같은 간단한 공식을 사용하여 원통의 지름(D)을 빠르게 추정할 수 있습니다.

D가 허용값을 초과하지 않도록 d 값을 적절하게 선택해야 합니다.

커넥터와의 호환성

커넥터를 선택하기 전에 전선 크기를 먼저 확인하는 것이 좋습니다. 하지만 (기성품 모듈에 연결하려는 경우처럼) 항상 가능한 것은 아닙니다. 커넥터를 미리 결정했다면, 선택한 전선이 양쪽 끝의 커넥터에서 모두 지원되는지 확인해야 합니다. 전선 크기는 커넥터의 핀 간격(피치)보다 커서는 안 된다는 것은 자명합니다. 하지만 이것이 유일한 규칙은 아닙니다. 많은 커넥터가 핀 간격보다 작은 모든 크기의 전선을 지원하지만, 특정 크기 한두 가지만 지원하는 커넥터도 있습니다. 호환성을 확인하려면 항상 커넥터 데이터시트를 참조해야 합니다.

일반적으로 커넥터 제조업체는 AWG 번호로 지원되는 전선 크기를 표시합니다. 그러나 AWG는 도체의 크기만 나타낼 뿐 외경은 포함하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 마이크로 동축 케이블의 경우 외경은 특성 임피던스와 같은 케이블의 물성에 따라 달라집니다. 따라서 AWG 번호가 지원 목록에 있더라도 커넥터 피치와 외경을 반드시 확인해야 합니다.

전류 용량

전력선으로 전선을 사용할 경우, 필요한 전류를 충분히 전달할 수 있도록 굵은 전선을 사용해야 합니다. 마이크로 동축 케이블의 전류 용량은 매우 제한적이므로, 대전류가 필요한 경우에는 전력선에 디스크리트 와이어(테플론 케이블 또는 PTFE 케이블)를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 전력선용 디스크리트 와이어와 신호선용 동축 케이블이 결합된 하이브리드 케이블 형태가 됩니다.

이러한 하이브리드 케이블에는 몇 가지 특별한 규칙이 적용됩니다.

• 개별 전선의 외경은 서로 충분히 비슷해야 합니다. 일반적으로 두 전선 사이의 외경 차이는 10%를 넘지 않아야 합니다.
• 모든 디스크리트 와이어는 한쪽에 모아서 배치하고 동축 케이블은 다른 쪽에 배치해야 합니다. 즉, 디스크리트 와이어-동축 케이블-디스크리트 와이어가 번갈아 가며 배치되는 것은 허용되지 않습니다.

현재 저희 온라인 설계 도구는 혼합 전선 사용을 지원하지 않습니다. 하지만 저희 생산 라인에서는 혼합 전선 사용이 가능합니다. 혼합 전선으로 마이크로 동축 케이블을 제작하시려면 도면을 업로드하시거나 고객 지원팀에 문의해 주세요.

허용 전압 강하 및 리플

최소 전선 굵기를 결정하는 첫 번째 요소는 전류 용량이지만, 유일한 요소는 아닙니다. 케이블 길이가 길어질수록 전압 강하도 고려해야 합니다. 마이크로 동축 케이블은 매우 가늘기 때문에 직류 저항이 다른 케이블보다 훨씬 큰 영향을 미칩니다. 따라서 단자에 도달하는 전압이 최소 요구 전압을 충족하는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한, 전압 리플에 대한 요구 사항이 엄격한 경우에는 저항과 기생 인덕턴스가 작아져 리플이 감소하는 굵은 전선이 선호됩니다.

허용 신호 감쇠

고속 신호의 경우, 허용되는 감쇠량 또한 중요한 고려 사항입니다. 전력선과 마찬가지로 가는 전선일수록 손실이 크기 때문에 신호 감쇠 측면에서는 굵은 전선이 선호됩니다.

케이블 유연성

전압 리플과 신호 손실에 대한 우려를 고려할 때, 공간 제약만 충족한다면 더 굵은 전선이 항상 더 좋다고 생각할 수 있습니다. 하지만 이는 사실이 아닙니다. 개별 전선의 직경이 커질수록 묶음 케이블의 강성이 급격히 증가하기 때문입니다. 케이블이 너무 뻣뻣하면 복잡한 공간에 배치하기가 어려워집니다. 따라서 전선 굵기는 강성을 고려하여 선택해야 합니다. 이에 대해 확신이 서지 않는다면, 기존 설계의 샘플을 가져와 평가 대상 케이블과의 차이점을 파악한 후, 해당 샘플의 강성을 기준으로 합리적인 추정을 하는 것이 가장 좋은 방법입니다.

비용 및 소요 시간

비용과 납기 우선순위는 프로젝트의 예산과 규모에 따라 크게 달라집니다. 마이크로 동축 케이블 업계에서는 40 AWG와 42 AWG가 가장 널리 사용되는 규격입니다. 시장 공급량이 많기 때문에 일반적으로 다른 규격보다 가격과 납기가 유리합니다. 다른 특성에 구애받지 않는다면 이 규격의 케이블을 우선적으로 고려하는 것이 좋습니다.

결론

위에서 언급한 모든 사항을 종합해 볼 때, 전선 크기는 유연성, 신뢰성, 비용 및 전기적 성능 간의 최적의 균형을 이루도록 신중하게 선택해야 합니다. 모든 경우에 적용되는 단 하나의 정답은 없습니다. 최적의 선택에 확신이 서지 않는다면 언제든지 저희 지원팀에 문의해 주세요. 저희가 최적의 솔루션을 제공해 드리겠습니다. 다음 게시물에서는 케이블 크기에 대한 자세한 정의를 공유하겠습니다. 기대해 주세요!