Kako odabrati konektore u dizajnu?

Električni konektori (u daljem tekstu konektori), poznati i kao utičnice, široko se koriste u različitim električnim krugovima za spajanje ili isključivanje strujnih kola. Poboljšanje pouzdanosti konektora prvenstveno je odgovornost proizvođača. Međutim, zbog širokog spektra i opsega primjene konektora, odabir pravog konektora je također važan aspekt poboljšanja pouzdanosti konektora.
Postoje različite metode klasifikacije konektora.
Prema frekvenciji, razlikuju se visoko{0}}konektori i nisko{1}}konektori;
Prema svom izgledu razlikuju se kružno povezane mašine i pravougaone povezane mašine;
Prema njihovoj upotrebi razlikuju se konektori za štampane ploče, ormare, audio opremu, napajanje, konektore posebne namjene itd.
Današnja glavna rasprava je o tome kako odabrati nisko-konektore (sa frekvencijama ispod 3MHz)
1, Električni parametri
Konektor je elektromehanička komponenta koja povezuje električna kola. Dakle, električni parametri samog konektora su prva pažnja pri odabiru konektora.
nazivni napon
Nazivni napon, poznat i kao radni napon, uglavnom zavisi od izolacionog materijala koji se koristi u konektoru i razmaka između parova kontakata.
Neke komponente ili uređaji možda neće moći obavljati svoje predviđene funkcije ispod svog nazivnog napona. Nazivni napon konektora zapravo treba shvatiti kao maksimalni radni napon koji preporučuje proizvođač. U principu, konektori mogu normalno raditi na naponima nižim od nazivnog napona.
Stoga, moramo razumno odabrati nazivni napon na osnovu indeksa otpornog napona (električne snage) konektora, okruženja korištenja i zahtjeva za sigurnosnim nivoom.
nazivna struja
Nazivna struja, poznata i kao radna struja. Kao i nazivni napon, konektori općenito mogu normalno raditi ispod nazivne struje.
U procesu projektovanja konektora, zahtevi za nazivnu struju su zadovoljeni kroz termičku konstrukciju konektora, jer kada struja teče kroz kontaktni par, kontaktni par će proizvoditi toplotu zbog prisustva otpora provodnika i otpora kontakta. Kada njegovo stvaranje topline prijeđe određenu granicu, oštetit će izolaciju konektora i uzrokovati omekšavanje površinskog premaza uslijed kontakta, što rezultira kvarom.
Stoga, da bi se ograničila nazivna struja, potrebno je ograničiti porast temperature unutar konektora tako da ne prelazi specificiranu projektnu vrijednost. Problem koji treba imati na umu pri odabiru je da za više-konektore nazivna struja mora biti smanjena za korištenje.
Ovome treba posvetiti više pažnje u situacijama velike struje, kao što je u slučaju kontaktnog para od 3,5 mm sa nazivnom strujom od 50 A. Međutim, kada se koristi 5 jezgara, nazivna struja bi trebala biti smanjena za 33%, što znači da svako jezgro ima nazivnu struju od samo 38A. Što više jezgri ima, to je veće smanjenje rejtinga.
kontaktni otpor
Kontaktni otpor odnosi se na otpor koji stvaraju dva kontaktna provodnika na području kontakta.
Prilikom odabira treba obratiti pažnju na dva pitanja:
Prvo, indeks kontaktnog otpora konektora je zapravo kontakt prema otporu, koji uključuje otpor kontakta i otpor kontakta prema vodiču. Obično je otpor provodnika relativno mali, pa se kontaktni otpor u mnogim tehničkim specifikacijama naziva kontaktnim otporom.
Drugo, u krugovima koji povezuju male signale, važno je napomenuti pod kojim uvjetima se ispituje dati indeks kontaktne otpornosti, jer kontaktna površina može prianjati za slojeve oksida, mrlje ulja ili druge zagađivače, što rezultira otpornošću filma na površinama dvije kontaktne komponente. Kako se debljina sloja filma povećava, otpor se brzo povećava, čineći sloj filma lošim provodnikom. Međutim, sloj filma može se podvrgnuti mehaničkom slomu pod visokim kontaktnim pritiskom ili električnom kvaru pod visokim naponom i jakom strujom.
Zaštita (protiv -smetanja)
U modernoj električnoj i elektronskoj opremi, sve veća gustoća komponenti i njihovih povezanih funkcija postavljaju stroga ograničenja elektromagnetnih smetnji. Dakle, konektori su često zatvoreni metalnim omotačem kako bi se spriječilo unutrašnje elektromagnetno zračenje ili smetnje od vanjskih elektromagnetnih polja.
Na niskim frekvencijama, samo magnetni materijali mogu pružiti značajnu zaštitu od magnetnih polja. U ovom trenutku postoje određeni propisi koji se tiču ​​električnog kontinuiteta metalnog kućišta, odnosno kontaktnog otpora kućišta.
2, Sigurnosni parametri
otpor izolacije
Izolacijski otpor se odnosi na vrijednost otpora prikazanu primjenom napona na izolacijski dio konektora, što rezultira strujom curenja na ili unutar površine izolacijskog dijela.
Na njega uglavnom utiču izolacioni materijali, temperatura, vlažnost, prljanje i drugi faktori. Vrijednosti izolacijskog otpora date na uzorcima konektora općenito su indikatori u standardnim atmosferskim uvjetima, a pod određenim uvjetima okoline, vrijednosti otpora izolacije mogu se smanjiti u različitim stepenima.
Također, obratite pažnju na vrijednost ispitnog napona otpora izolacije. Primjena različitih napona na osnovu otpora izolacije (M Ω)=napona primijenjenog na izolator (V)/struje curenja (μ A) rezultira različitim ishodima. U testiranju konektora, primijenjeni napon se općenito dijeli na tri nivoa: 10V, 100V i 500V.
otpornost na pritisak
Naponski otpor odnosi se na kritični napon koji kontaktni par može izdržati unutar određenog vremena između međusobno izoliranih dijelova ili između izolovanih dijelova i uzemljenja, koji je veći od nazivnog napona bez izazivanja kvara. Na njega uglavnom utječu kontaktna udaljenost, puzna staza, geometrijski oblik, izolacijski materijal, temperatura i vlažnost okoliša i atmosferski tlak.
zapaljivost
Bilo koji konektor ne može raditi bez struje, što predstavlja opasnost od požara. Dakle, konektori nisu potrebni samo da spreče paljenje, već i da se u kratkom vremenskom periodu mogu samogasi u slučaju paljenja ili požara. Prilikom odabira treba obratiti pažnju na odabir električnih konektora od-otpornih i samogasivih izolacijskih materijala.
3, Mehanički parametri
Kontaktni pritisak (sila odvajanja jedne noge i ukupna sila odvajanja)
Kontaktni pritisak u konektoru je važan pokazatelj koji direktno utiče na veličinu kontaktnog otpora i trošenje kontaktnog para.
U većini konstrukcija, direktno mjerenje kontaktnog pritiska je prilično teško. Stoga se kontaktni pritisak često indirektno mjeri silom razdvajanja jedne noge. Za kružne kontaktne parove sa rupicama, standardne igle sa određenim težinama težine se obično koriste za testiranje sposobnosti ženskog kontaktnog komada da drži težinu. Generalno, prečnik standardne igle je -5 μm, što je donja granica prečnika muškog kontaktnog komada.
Ukupna sila razdvajanja je općenito dvostruko veća od sume sila razdvajanja gornje linije jedne stope. Kada ukupna sila razdvajanja pređe 50N, već je prilično teško ručno uključiti i isključiti. Naravno, za neku opremu za testiranje ili posebne zahtjeve, mogu se koristiti konektori nulte sile umetanja, konektori za automatsko ispadanje i tako dalje.
mehanički život
Mehanički životni vek konektora odnosi se na životni vek umetanja i izvlačenja, obično naveden kao 500-5000 puta.
Kada se postigne navedeni mehanički vijek trajanja, otpor kontakta, otpor izolacije i otporni napon konektora ne bi trebali prelaziti specificirane vrijednosti.
Strogo govoreći, trenutni mehanički vijek trajanja je nejasan koncept. Mehanički vijek trajanja bi trebao imati određeni odnos s vremenom, sa 500 korištenja na 10 godina i 500 korištenja u 1 godini, očito je situacija drugačija. Međutim, trenutno ne postoji ekonomičnija i naučna metoda za mjerenje.
Kontakt s brojevima i svojstvima pinhole
Broj kontaktnih parova može se odabrati prema potrebama kola, uzimajući u obzir zapreminu konektora i ukupnu silu razdvajanja. Što je veći broj kontaktnih parova, veća je njihova zapremina i relativno veća ukupna sila razdvajanja. U nekim slučajevima gdje je potrebna visoka pouzdanost i volumen dozvoljava, može se koristiti metoda paralelnog povezivanja dva para kontaktnih parova kako bi se poboljšala pouzdanost veze.
U utikačima i utičnicama konektora, pinovi (muški kontakti) i utičnice (ženski kontakti) su općenito zamjenjivi za montažu. U stvarnoj upotrebi, izbor se može napraviti na osnovu statusa utikača i utičnice na oba kraja. Ako je utičnicu potrebno stalno puniti, možete odabrati utičnicu sa utikačem-u otvoru, jer su kontakti pod naponom utičnice sa utikačem-u otvorom zakopani u izolaciju, što čini relativno sigurnim za ljudsko tijelo dodirivanje kontakata pod naponom.
slika
Vibracije, udar, sudar
Glavno razmatranje je električni kontinuitet kontaktnih parova tokom vibracija, udara i sudara konektora pod određenim uslovima frekvencije i ubrzanja.
Fenomen trenutnog prekida strujnog kola javlja se kada je u kontaktu sa ovim dinamičkim stanjem naprezanja. Propisano trenutno vrijeme prekida općenito uključuje 1 μs, 10 μs, 100 μs, 1ms i 10ms. Važno je obratiti pažnju na to kako odrediti pojavu trenutnih kvarova u kontaktnim parovima.
Danas se općenito vjeruje da kada pad napona na zatvorenom kontaktnom paru (kontaktu) prijeđe 50% elektromotorne sile napajanja, može se utvrditi da je zatvoreni kontaktni par (kontakt) neispravan. To znači da postoje dva uslova za određivanje da li je došlo do prolaznog prekida: trajanje i pad napona, od kojih su oba neophodna.
način povezivanja
Konektor se uglavnom sastoji od utikača i utičnice, pri čemu je utikač poznat i kao konektor sa slobodnim krajem, a utičnica je poznata i kao fiksni konektor. Spajanje i isključivanje strujnih kola se postižu umetanjem i odvajanjem utikača i utičnica, što dovodi do različitih metoda povezivanja utikača i utičnica.
Za kružne konektore uglavnom postoje tri metode: navojna veza, bajonetna veza i samo-zaključavajuća (pin) veza.
Među njima su najčešći navojni spojevi koji imaju prednosti jednostavne tehnologije obrade, niske cijene proizvodnje i široke primjene. Međutim, mala brzina veze nije prikladna za situacije koje zahtijevaju često umetanje i brzu vezu.
Zbog dužeg odvoda od tri bajonetna slota, bajonetni priključak ima veću brzinu veze, ali je njegova proizvodnja složenija, a cijena je također veća.
Samo-konekcija (pin) je najbrža među tri načina povezivanja. Ne zahtijeva rotacijsko kretanje, već samo linearno kretanje da bi se postigle funkcije povezivanja, razdvajanja i zaključavanja. Zbog svog push{3}}pull metode povezivanja, pogodan je samo za konektore sa malom ukupnom silom razdvajanja. Općenito je češći kod malih konektora.
Način ugradnje i izgled
Ugradnja konektora uključuje prednju i stražnju instalaciju, a metode ugradnje i fiksiranja uključuju zakovice, vijke, uskočne prstenove ili brzo zaključavanje samog konektora. Postoji i vrsta utikača i utičnice koji su i slobodni kraj konektora, poznati kao konektori za releje.
Izgled konektora uveliko varira, a korisnici uglavnom biraju između ravnih, zakrivljenih, spoljnih prečnika žica ili kablova, zahteva za fiksiranje sa kućištem, zapremine, težine, kao i da li će spojiti metalna creva. Za konektore koji se koriste na panelima, korisnici također moraju birati između estetike, oblika, boje i drugih aspekata.
slika
4, Parametri životne sredine
Parametri životne sredine uglavnom uključuju temperaturu okoline, vlažnost, nagle promene temperature, atmosferski pritisak i korozivno okruženje. Okruženje u kojem se konektori koriste, skladište i transportuju ima značajan uticaj na njihove performanse, pa je neophodno odabrati odgovarajuće konektore na osnovu stvarnih uslova okoline.
temperatura okoline
Metal i izolacijski materijali konektora određuju temperaturu radnog okruženja konektora. Visoka temperatura može oštetiti rubni materijal, uzrokujući smanjenje otpora izolacije i performanse otpornog napona; Za metale, visoke temperature mogu uzrokovati gubitak elastičnosti kontakta, ubrzati oksidaciju i uzrokovati propadanje premaza. Uobičajena temperatura okoline je -55~100 stepeni, što može biti i više u posebnim situacijama.
vlažna
Relativna vlažnost veća od 80% je glavni uzrok električnog kvara. Vlažno okruženje uzrokuje apsorpciju i difuziju vodene pare na površini izolatora, što lako može smanjiti otpor izolacije ispod nivoa M Ω. Dugotrajno izlaganje okolini visoke vlažnosti može uzrokovati fizičku deformaciju, razgradnju i oslobađanje proizvoda, što rezultira efektima disanja, elektrolizom, korozijom i pucanjem. Posebno za eksterne konektore opreme, često se moraju uzeti u obzir uslovi okoline kao što su vlažnost, infiltracija vode i zagađenje, u kom slučaju treba odabrati zatvorene konektore. Za vodonepropusne i prašinu nepropusne konektore, nivo zaštite školjke GB4208 se općenito koristi za označavanje.