Ați terminat fazele inițiale ale noului dvs. design și sunteți nerăbdători să vedeți proiectul până la finalizare, dar mai rămân câteva sarcini, inclusiv selectarea conectorului de alimentare de intrare DC de joasă tensiune. Specificarea conectorului corect de alimentare DC nu este o sarcină complexă și poate fi finalizată rapid și fără durere. Selectarea unuia dintre modelele cele mai frecvent utilizate este adesea cea mai bună alegere pentru conexiunile de alimentare, deoarece acești conectori sunt ieftini și ușor disponibili.

alimentare

Conectori de alimentare DC de joasă tensiune

Conectorii de curent continuu de joasă tensiune, denumiți adesea conectori cu butoi, au atât curenți, cât și tensiuni nominale specificate de producător. Aceste evaluări asigură fiabilitatea atunci când se utilizează acești conectori în aplicații de livrare a energiei. Atât mufa cât și mufa conectorilor cu butoi au un conductor expus și un al doilea conductor încastrat. Un avantaj al celui de-al doilea conductor încastrat este că este dificil să creați accidental un scurtcircuit între cei doi conductori. În plus, ar trebui să existe puține îngrijorări cu privire la faptul că componentele sensibile vor fi deteriorate prin conectarea unui conector de alimentare într-o priză incorectă, deoarece conectorii cilindrici sunt utilizați aproape exclusiv pentru a furniza energie dispozitivelor electronice.

Mufe, mufe și prize în aplicațiile de alimentare DC

Deși nu există un standard absolut pentru definiția conectorilor de putere în butoi, industria electronică s-a îndreptat către utilizarea obișnuită a termenilor mufă, mufă și priză. Mufa primește de obicei energie și este montată în aparat, fie pe un PCB, fie în șasiu. Ștecherul se află cel mai adesea pe cablul electric și furnizează energie de la sursa de alimentare. O priză este, de asemenea, montată pe un cablu de alimentare și primește energie de la o priză de împerechere.

Definiții de gen ale conectorului de alimentare DC

Definițiile de gen pentru conectorii de curent continuu sunt mai puțin standardizate decât definițiile de mufe, prize și prize. Unii din industrie evită să declare bărbați și femei atunci când discută despre conectori, în timp ce mulți ingineri, urmând convențiile din industria conectorilor RF, au acceptat configurația pinului central pentru definirea genului conectorilor de alimentare cu butoi. Conectorul cu pinul central este acceptat ca tată și conectorul de împerechere este acceptat ca tată. Utilizatorii trebuie să fie conștienți de faptul că există combinații standardizate de mufe și mufe în care știftul central este în mufă pentru unii și în mufă pentru alții.

Înțelegerea dimensiunilor conectorului baril

Un standard comun pentru definirea conectorilor cilindrici este diametrul știftului interior și al manșonului exterior. Diametrele comune ale știftului interior și ale manșonului exterior sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Diametru interior pin (mm) Diametre manșon exterior (mm)
0,50 2.35
0,65 3.20
0,80 3.30
1,00 3,50
1.30 4.00
1,65 4.30
2.00 4,75
2.34 5,50
2,50
3.00
Diametrul tipic al pinului interior și al manșonului exterior al conectorului de curent continuu

Diametrul manșonului interior (care este interfațat cu știftul interior) ar trebui să fie puțin mai mare decât cel al știftului de împerechere, dar producătorii nu au standardizat pe o distanță comună. Conexiunea tipică de împerechere la manșonul exterior este un arc plat în consolă și, astfel, jocul dintre manșonul exterior și conectorul de împerechere nu este esențial pentru buna funcționare a conectorului.

O a treia dimensiune specificată pe conectorii de curent continuu este adâncimea de inserție. Dimensiunile adâncimii de inserție a cricului pot fi adesea mai mici decât lungimile butucului, ceea ce poate fi explicat din două motive. În primul rând, s-ar putea să nu fie necesar ca țeava de conectare să fie complet închisă de mufa de recepție atunci când conectorii sunt împerecheați și, prin urmare, este acceptabilă o lungime a țevii de ștecher mai mare decât adâncimea de introducere a mușchilor. În al doilea rând, în unele instalații, trebuie luată în considerare adâncimea peretelui șasiului. Când conectorii sunt împerecheați, trebuie să se țină cont de adâncimea suplimentară în lungimea cilindrului mufei.

Conductori în conectorii de curent continuu

Mufa sau mufa standard de cilindru de curent continuu are două conductoare, fiecare pentru alimentare și împământare. Convenția prevede ca pinul central să fie electric și manșonul exterior să fie împământat, dar inversarea conexiunilor este acceptabilă. Unele modele cu mufă de alimentare includ un al treilea conductor care formează un comutator cu conductorul manșonului exterior. O utilizare a funcției de comutare este de a detecta sau indica introducerea unei prize. O altă utilizare a funcției de comutare este de a selecta între surse de alimentare în funcție de faptul dacă o mufă este sau nu introdusă în mufă.

Stiluri de montare a conectorului baril

În plus față de selectarea pinului conectorului și a dimensiunilor manșonului, inginerul de proiectare trebuie să specifice și stilul de montare al conectorului de curent continuu. Conectorii montați pe panou au avantajul de a se monta aproape oriunde pe șasiul produsului, dar necesită cabluri pentru a se conecta la circuitele asociate. Conectorii montați pe PCB sunt disponibili în orientări mecanice orizontale și verticale, iar conexiunile electrice pot fi montate pe suprafață (SMT) sau prin orificiu. Trebuie remarcat faptul că multe mufe cu conexiuni de semnal SMT vor avea, de asemenea, prin știfturi sau cleme pentru a îmbunătăți robustețea montajului mufei. Deși filele vor fi găurite prin PCB lipite, ele pot sau nu să fie conectate electric la mufă. În mod obișnuit, pinii de stabilizare de montare sunt neconductori și se potrivesc cu interferențe în găurile din PCB, în timp ce unele mufe orizontale necesită o deschidere pentru a fi direcționată din PCB în care se află mufa. Montarea cricului în grosimea PCB-ului minimizează înălțimea fizică a cricului de deasupra PCB-ului.

Utilizarea conectorilor audio în aplicațiile de alimentare

Deși poate transfera curent și tensiune, utilizarea conectorului audio comun (vârf, inel și manșon) nu este recomandată în aplicațiile de alimentare din câteva motive cheie. În primul rând, nu toți producătorii specifică acest stil de conector pentru capacitățile necesare de tensiune și curent. O a doua problemă este că jumătatea conectorului (tată) a conectorului este adesea conectată la sursa de alimentare. Această mufă are toți conductorii săi expuși, ceea ce face ușor crearea accidentală a unui scurtcircuit între doi sau mai mulți conductori. Un al treilea motiv pentru care nu se utilizează conectori audio pentru o sursă de alimentare este de a preveni posibilitatea conectării accidentale a energiei la un circuit de intrare audio și deteriorarea componentelor sensibile.

Utilizarea conectorilor USB în aplicații de alimentare

Conectorii USB sunt unul dintre cei mai recunoscuți și adoptați conectori disponibili pentru inginerii de proiectare, cunoscuți atât pentru transferul de date, cât și pentru capacitățile de livrare a energiei. Cu toate acestea, până la introducerea standardului USB de tip C, puterea maximă a conectorilor USB a fost oarecum limitată.

Cu 4 contacte de alimentare și 4 contacte la masă, conectorii USB de tip C poartă curenți mai mari de până la 5 A și tensiuni mai mari de până la 20 V, permițând o putere de până la 100 W. Datorită accesibilității lor, adoptării pe scară largă și integrării simplificate a designului, conectorii USB de tip C au devenit o opțiune interesantă pentru aplicațiile numai de alimentare, dar specificațiile lor de transfer de date de mare viteză pot fi prohibitive în cazul în care încărcarea sau alimentarea sunt singura funcție. Prin urmare, o tendință emergentă este de a utiliza numai conectori USB de tip C de alimentare în care pinii de transfer de date au fost eliminați, oferind utilizatorilor o soluție mai rentabilă pentru proiectele numai de alimentare. Pentru mai multe informații, citiți postarea de blog pe USB de tip C în aplicațiile de alimentare.

Considerații finale

Procesul de selecție pentru conectorii de curent continuu de joasă tensiune ar trebui să fie rapid și nedureros. Inginerii de proiectare pot alege dintr-o gamă largă de stiluri de montare a mufelor de curent continuu, în funcție de cerințele fizice ale designului lor. Trebuie avut grijă la specificarea diametrelor știftului și a lungimii țevii pentru a asigura compatibilitatea mecanică între dopurile și mufele selectate.