طبقه بندی و انتخاب اتصال دهنده ها

تعریف اتصال دهنده

کانکتور یک اصطلاح عمومی برای اتصال دو یا چند دستگاه مدار است. به عنوان یک جزء الکترومکانیکی، کانکتورها معمولاً به صورت جفت کار می کنند و به دو شاخه (نر، هدر) و سوکت (ماده، پریز) تقسیم می شوند.

اتصال و قطع و وصل وسایل برقی را از طریق اعمال مکانیکی خاص تکمیل می کند. توابع اصلی آن عبارتند از:

· انتقال سیگنال یا انرژی الکتریکی

· اتصال یا قطع مدار

طبقه بندی طبقه بندی اتصال دهنده ها

راه های زیادی برای طبقه بندی کانکتورها وجود دارد. کانکتور را می توان به عنوان نوع تماسی و غیر تماسی با کاربردهای مختلف طبقه بندی کرد. به عنوان مثال، کانکتورهای فیبر نوری و کانکتورهای الکتریکی از انواع تماسی هستند و سوئیچ های مجاورت کانکتورهای غیر تماسی هستند. آنها را می توان با سیگنال های الکتریکی و نوری نیز طبقه بندی کرد. امروزه ما عمدتاً در مورد کانکتورهای تماسی برای سیگنال های الکتریکی صحبت می کنیم.

کانکتورهای الکترونیکی و اجزای آنها از اجزای رابط پشتیبانی مهم در تجهیزات هستند که در سیستم ها و بخش های مختلف تجهیزات پراکنده شده اند. آنها مسئول انتقال سیگنال و انرژی هستند. کیفیت اتصال مستقیماً با عملکرد ایمن و مطمئن کل سیستم ارتباط دارد.

مدارهای مختلف توسط کانکتورهای الکتریکی مختلف به هم متصل می شوند، مانند کانکتورهای فرکانس بالا و کانکتورهای فرکانس پایین، کانکتورهای دایره ای به کانکتورهای مستطیلی، کانکتورهای جریان بالا که صدها آمپر را عبور می دهند و کانکتورهای با چگالی بالا که سیگنال های ضعیف را عبور می دهند، کانکتورهای معمولی برد چاپی و کانکتورهای ویژه برای جداسازی و جدا شدن سریع. تقریباً همه انواع اتصالات الکتریکی به طور گسترده در مهندسی سیستم های مختلف برای اطمینان از عملکرد عادی تجهیزات استفاده شده اند.

به طور خلاصه، از یک سو، در مواجهه با انواع مختلف سناریوهای کاربردی، طبقه بندی اتصال دهنده های صنعتی بسیار پیچیده است. بنابراین با پیشرفت مداوم تکنولوژی، کانکتورهای بیشتری در بازار استفاده می شود و عملکرد انواع کانکتورها نیز بسیار متفاوت است. تولید کنندگان از موادی با ویژگی های مختلف برای طراحی کانکتورها مطابق با محیط برنامه استفاده می کنند تا از استفاده پایدار و قابل اعتماد از کانکتور در محیط های مختلف اطمینان حاصل کنند.

از سوی دیگر، قابلیت اطمینان اتصال الکتریکی به طور مستقیم عملکرد سیستم تجهیزات را تعیین می کند. عملکرد کانکتورهای الکترونیکی یک ارزیابی عملکرد کلی است که با پایانه های کانکتوری که عملکرد آنها را می توان به راحتی از جنبه های مواد، طراحی و فرآیند ارزیابی کرد، متفاوت است.

اگرچه امروزه انواع مختلفی از کانکتورها وجود دارد و انتخاب آن برای ارزیابی عملکرد کمی مشکل است، مزایای استفاده از کانکتورها در تجهیزات آشکار است:

1. بهبود فرآیند تولید، اتصال دهنده فرآیند مونتاژ محصولات الکترونیکی را ساده می کند، و همچنین فرآیند تولید انبوه را ساده می کند.

2. آسان برای نگهداری و ارتقاء.

3. انعطاف پذیری طراحی را بهبود بخشید. استفاده از کانکتورها، مهندسان را قادر می سازد تا در هنگام طراحی و ادغام محصولات جدید و هنگام ترکیب سیستم ها با اجزا، انعطاف پذیری بیشتری داشته باشند. تعداد سیم‌ها در انتهای کانکتور و فاصله بین سیم‌ها، اتصال را راحت‌تر و سریع‌تر می‌کند. همین جزئیات کوچک است که می تواند به طور موثری حجم محصولات الکترونیکی را کاهش دهد و در عین حال هزینه های تولید را کاهش دهد. این می تواند به طور موثر به عنوان یک خط داده برای انتقال بین بردهای اصلی متحرک یا بین PCB ها استفاده شود.

کانکتورهای زیادی وجود دارد، چگونه آنها را طبقه بندی کنیم؟

برای هر محصول قالب‌گیری شده، اتصالات ضروری هستند، آنها در USB معمولی، جک هدفون، رابط اترنت و همچنین رابط سفارشی نظامی غیرمعمول استفاده می‌شوند. بنابراین، بر اساس طیف گسترده ای از بازارها، طبقه بندی اتصال دهنده ها نیز متنوع است.

1. با توجه به اتصالات داخلی و خارجی تجهیزات الکترونیکی

A: اجزاء به بسته های اتصال

ب: بسته به اتصال برد مدار

ج: ارتباط بین برد به برد.

D: اتصال بین جزء به جزء.

E: اجزای ورودی و خروجی رابط های متقابل.

F: اتصال سیستم به سیستم.

2. طبقه بندی بر اساس نوع سیگنال انتقال:

A: کانکتور برق (قدرت انتقال)؛

ب: کانکتور سیگنال (سیگنال انتقال)؛

ج: رابط فرکانس بالا (انتقال داده).

3. طبقه بندی بر اساس الزامات الکتریکی:

A: اتصال جهانی؛

B: اتصال دهنده قدرت بالا؛

ج: اتصال دهنده ولتاژ بالا؛

D: اتصال پالس؛

E: اتصال کم نویز؛

F: رابط مدولاسیون فاز.

G: کانکتور کواکسیال دقیق.

4. طبقه بندی بر اساس فرکانس کاری:

اتصال دهنده های فرکانس بالا،

اتصالات کواکسیال فرکانس بالا،

رابط های ویدیویی،

مبدل های کواکسیال

مبدل های امپدانس،

مبدل اندازه جفت،

مبدل جنسیت،

مبدل های میکرواستریپ-کواکسیال،

مبدل های موجبر-کواکسیال،

اتصالات بار منطبق،

کانکتورهای فرکانس پایین،

اتصالات برد چاپی،

اتصالات کابل نواری،

اتصالات مدار مجتمع،

کانکتورهای مخلوط و غیره

5. طبقه بندی بر اساس شرایط محیطی (تصویر بالا کانکتور ضد آب است):

A: اتصال مهر و موم شده؛

B: کانکتور مهر و موم فشار آب بالا؛

C: کانکتور مهر و موم شده با خلاء بالا.

D: اتصال سه ضد;

E: کانکتور مقاوم در برابر تشعشع.

F: اتصال دهنده دمای بالا؛

G: رابط برودتی.

6. طبقه بندی بر اساس شکل:

اتصالات دایره ای، که بیشتر در تجهیزات نظامی استفاده می شود. اتصال آنها عمدتاً سرنیزه (سریع)، رزوه، قفل خودکار، فشار کش، دوشاخه مستقیم است.

کانکتورهای مستطیلی، که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و به سرعت توسعه می یابند. بسیاری از کانکتورهای سطح برد، کانکتورهای مستطیلی هستند. (راه‌های اتصال دوشاخه‌ها و پریزها به صورت قفل مستقیم دوشاخه و پیچ هستند.)

7. طبقه بندی بر اساس جهت کاربرد:

A: اتصال RF؛

B: اتصال فیبر نوری؛

ج: کانکتور بدون تماس (مانند سوئیچ مجاورت)

طبقه بندی های بالا همگی بر اساس ویژگی های خارجی یا کاربردی هستند، اما وقتی صحبت از هر سازنده ای می شود، روش های طبقه بندی آنها متفاوت است. اگرچه NEDA استاندارد طبقه بندی را برای بسته بندی اجزای اتصال فرموله کرده است، با پیشرفت تکنولوژی، طبقه بندی کانکتورها پیچیده تر شده است. با این حال، از نظر اتصال دهنده های ارتباطی، به دلیل همکاری پروتکل های نرم افزاری، کانکتورها کم هستند و می توان آنها را به طور موثر تشخیص داد.

الف. کانکتورهای کابل چند سیمه، از جمله کانکتورهای DB، کانکتورهای DIX و کانکتورهای DIN.

ب. کانکتورهای جفت پیچ خورده، از جمله کانکتورهای RJ45 و RJ11.

ج. کانکتورهای کابل کواکسیال شامل کانکتورهای T، کانکتورهای BNC و مقاومت ترمینال می باشد.

اصول اولیه انتخاب کانکتور

ظرفیت

هنگام انتخاب کانکتورها برای سیگنال های منبع تغذیه باید توجه بیشتری به ظرفیت حمل جریان داشته باشیم. یک طرح کاهش قیمت باید اتخاذ شود و در عین حال باید به ولتاژ مقاومت عایق بین پین ها توجه شود.

اندازه سازه

ابعاد خارجی کانکتور بسیار مهم است زیرا فضای اتصال بین محصولات محدود است، به خصوص کانکتور روی تک برد نمی تواند با سایر اجزا تداخل داشته باشد. با توجه به فضا و محل نصب باید روش نصب و شکل مناسب را انتخاب کنیم. نصب شامل نصب از جلو و نصب عقب و روش های ثابت شامل قفل کردن توسط پرچ، پیچ، طوق و قفل سریع سرنیزه خود کانکتور می باشد. با توجه به شکل رابط، اشکال مستقیم، منحنی، نوع T، گرد، مربع هستند.

تطبیق امپدانس

برخی از سیگنال ها الزامات امپدانس دارند، به ویژه سیگنال های فرکانس رادیویی الزامات سخت گیرانه تری در تطبیق امپدانس دارند. هنگامی که امپدانس مطابقت نداشته باشد، باعث انعکاس سیگنال می شود که بر انتقال سیگنال تأثیر می گذارد. به طور کلی، انتقال سیگنال الزامات خاصی در امپدانس کانکتور ندارد.

سپر

با توسعه محصولات ارتباطی، EMC بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. رابط انتخاب شده باید دارای یک پوسته فلزی و همچنین یک لایه محافظ باشد. لایه محافظ باید با پوسته فلزی کانکتور متصل شود تا به اثر محافظ برسد. با استفاده از روش قالب گیری تزریقی، قسمت پلاگین با پوست مسی پیچیده می شود و لایه محافظ کابل با پوسته مسی جوش داده می شود.

پیشگیری از درج اشتباه

دو جنبه برای جلوگیری از درج اشتباه وجود دارد. از یک طرف، با خود کانکتور مرتبط است. هنگامی که کانکتور 180 درجه بچرخد یا به درستی تراز نشود، منجر به اتصال سیگنال اشتباه می شود. بنابراین، لازم است کانکتورهای ضد درج اشتباه را انتخاب کنید یا با تنظیم موقعیت کانکتور مطمئن شوید که فقط یک راه برای مونتاژ وجود دارد. از سوی دیگر، به منظور کاهش انواع مواد، سیگنال‌های مختلف کانکتور یکسانی را به اشتراک می‌گذارند. در این حالت ممکن است دوشاخه A در سوکت B وارد شود که عواقب جدی در پی خواهد داشت. بنابراین، ما باید انواع مختلف سوکت برای رابط های A و B را جداگانه انتخاب کنیم.

قابلیت اطمینان

اتصال دهنده ها برای اتصال سیگنال ها استفاده می شوند، بنابراین قطعات اتصال باید قابل اعتماد باشند (به عنوان مثال، تماس سطحی بهتر از تماس نقطه ای است، نوع پین هول بهتر از نوع فنر برگ است.).

تطبیق پذیری

تا حد امکان کانکتورهایی از مواد معمولی را انتخاب کنید، مخصوصاً در بین محصولات همان سری. از آنجایی که کانکتورها تطبیق پذیری بالایی دارند، انتخاب کانکتورهای مواد معمولی می تواند هزینه ها و خطرات عرضه را کاهش دهد.

محیط زیست

محیط های مختلف مانند داخل، خارج از منزل، دمای بالا، رطوبت زیاد و غیره نیازهای متفاوتی در اتصالات دارند.

فرکانس درج

وصل و جدا شدن کانکتور عمر مشخصی دارد. پس از اینکه تعداد وصل و جدا کردن به حد مجاز رسید، عملکرد کانکتور کاهش می یابد. زمانی که برخی از اینترفیس های سیگنال نیاز به وصل و قطع مکرر دارند، لازم است در انتخاب کانکتور به تعداد وصل و جدا شدن کانکتور توجه بیشتری شود.

وضعیت زندگی

یک نوع پین یا یک کانکتور نوع ماده را با توجه به وضعیت زنده انتخاب کنید

در نظر گرفتن

در فرآیند انتخاب یک رابط، عوامل اغلب با یکدیگر تعامل دارند. بنابراین باید در فرآیند انتخاب کانکتور به طور جامع در نظر بگیریم تا مناسب ترین کانکتور را انتخاب کنیم. انتخاب در مراحل مختلف محصولات را در درجه های مختلف تحت تاثیر قرار می دهد.