Як вибрати роз'єми в конструкції?

Електричні з’єднувачі (надалі з’єднувачі), також відомі як розетки, широко використовуються в різних електричних ланцюгах для з’єднання та роз’єднання ланцюгів. Підвищення надійності роз'ємів в першу чергу є обов'язком виробника. Проте, завдяки широкому розмаїттю та діапазону застосування роз’ємів, вибір правильного роз’єму також є важливим аспектом підвищення надійності роз’єму.
Існують різні методи класифікації з’єднувачів.
Відповідно до частоти розрізняють-високочастотні з’єднувачі та-низькочастотні з’єднувачі;
За зовнішнім виглядом розрізняють машини круглого зв'язку і прямокутного зв'язку;
За призначенням розрізняють роз’єми для друкованих плат, корпусів, аудіоапаратури, блоків живлення, роз’єми спеціального призначення тощо.
Основна сьогоднішня дискусія присвячена тому, як вибрати низько{0}}з’єднувачі (з частотами нижче 3 МГц)
1, Електричні параметри
З'єднувач - це електромеханічний компонент, який з'єднує електричні кола. Тому електричні параметри самого роз’єму є першочерговим фактором при виборі роз’єму.
номінальна напруга
Номінальна напруга, також відома як робоча напруга, в основному залежить від ізоляційного матеріалу, який використовується в з’єднувачі, і відстані між контактними парами.
Деякі компоненти або пристрої можуть не працювати за призначенням при напрузі нижче номінальної. Номінальна напруга роз’єму насправді повинна розумітися як максимальна робоча напруга, рекомендована виробником. В принципі, роз’єми можуть нормально працювати при напрузі, нижчій за номінальну.
Тому нам потрібно розумно вибрати номінальну напругу на основі індексу витримуваної напруги (електричної міцності) роз’єму, середовища використання та вимог до рівня безпеки.
номінальний струм
Номінальний струм, також відомий як робочий струм. Подібно до номінальної напруги, з’єднувачі зазвичай можуть нормально працювати нижче номінального струму.
У процесі проектування з’єднувачів вимоги до номінального струму задовольняються завдяки тепловій конструкції з’єднувача, оскільки, коли струм протікає через контактну пару, контактна пара буде генерувати тепло через наявність опору провідника та контактного опору. Коли його виділення тепла перевищує певну межу, це призведе до пошкодження ізоляції роз’єму та спричинить розм’якшення поверхневого покриття через контакт, що призведе до несправності.
Тому, щоб обмежити номінальний струм, необхідно обмежити підвищення температури всередині роз'єму, щоб воно не перевищувало задане проектне значення. Проблема, на яку слід звернути увагу під час вибору, полягає в тому, що для багатожильних з’єднувачів потрібно зменшити номінальний струм для використання.
Цьому слід приділяти більше уваги в ситуаціях із сильним струмом, наприклад, у випадку контактної пари 3,5 мм із номінальним струмом 50 А. Однак при використанні 5 ядер номінальний струм слід зменшити на 33%, тобто кожне ядро ​​має номінальний струм лише 38 А. Чим більше ядер, тим більше знижується рейтинг.
контактний опір
Контактний опір означає опір, створюваний двома контактуючими провідниками в зоні контакту.
При виборі слід звернути увагу на два моменти:
По-перше, індекс опору контакту роз’єму фактично є опором контакту, який включає опір контакту та опір контакту та провідника. Зазвичай опір провідника відносно малий, тому контактний опір у багатьох технічних характеристиках називають контактним опором.
По-друге, у ланцюгах, що підключають невеликі сигнали, важливо відзначити, за яких умов перевіряється заданий індекс опору контакту, оскільки на поверхні контакту можуть залишатися шари оксиду, масляні плями або інші забруднюючі речовини, що призводить до стійкості плівки на поверхнях двох контактних компонентів. Зі збільшенням товщини шару плівки опір швидко зростає, що робить шар плівки поганим провідником. Однак шар плівки може зазнати механічного руйнування під високим контактним тиском або електричного руйнування під дією високої напруги та сильного струму.
Екранування (від-перешкод)
У сучасному електричному та електронному обладнанні зростаюча щільність компонентів і пов’язаних з ними функцій накладають суворі обмеження на електромагнітні перешкоди. Тому роз’єми часто мають металеві оболонки, щоб запобігти внутрішньому електромагнітному випромінюванню або перешкодам від зовнішніх електромагнітних полів.
На низьких частотах лише магнітні матеріали можуть забезпечити значний захист від магнітних полів. На даний момент існують певні правила щодо електричної безперервності металевого корпусу, а саме контактного опору корпусу.
2, Параметри безпеки
опір ізоляції
Опір ізоляції – це значення опору, що виникає в результаті подачі напруги на ізоляційну частину роз’єму, що призводить до струму витоку на поверхні ізоляції або всередині неї.
В основному на це впливають ізоляційні матеріали, температура, вологість, забруднення та інші фактори. Значення опору ізоляції, надані на зразках роз’ємів, зазвичай є показниками за стандартних атмосферних умов, і за певних умов навколишнього середовища значення опору ізоляції можуть зменшуватися різною мірою.
Також зверніть увагу на значення випробувальної напруги опору ізоляції. Застосування різних напруг на основі опору ізоляції (М Ом)=напруги, прикладеної до ізолятора (В)/струму витоку (мкА), призводить до різних результатів. Під час тестування роз’єму прикладена напруга зазвичай поділяється на три рівні: 10 В, 100 В і 500 В.
опір тиску
Опір напрузі означає критичну напругу, яку контактна пара може витримати протягом визначеного часу між взаємно ізольованими частинами або між ізольованими частинами та землею, яка перевищує номінальну напругу, не спричиняючи пробою. На це в основному впливають контактна відстань, шлях витоку, геометрична форма, ізоляційний матеріал, температура та вологість навколишнього середовища та атмосферний тиск.
горючість
Будь-який роз’єм не може працювати без струму, що створює ризик пожежі. Таким чином, з’єднувачі необхідні не тільки для запобігання займанню, але й для того, щоб мати можливість самостійно гаситися за короткий проміжок часу в разі займання або пожежі. Під час вибору слід звернути увагу на вибір електричних з’єднувачів із -вогнезахисних і самозатухаючих ізоляційних матеріалів.
3, Механічні параметри
Контактний тиск (сила відриву однієї ноги та загальна сила відриву)
Контактний тиск в роз'ємі - важливий показник, який безпосередньо впливає на величину контактного опору і знос контактної пари.
У більшості конструкцій безпосередньо виміряти контактний тиск досить складно. Тому контактний тиск часто опосередковано вимірюється силою відриву однієї ноги. Для круглих точкових контактних пар зазвичай використовуються стандартні штифти з визначеною вагою, щоб перевірити здатність жіночого контакту витримувати вагу. Як правило, діаметр стандартного штиря становить -5 мкм, що є нижньою межею діаметра штифтового контакту.
Загальна сила відриву зазвичай вдвічі перевищує суму сил відриву верхньої лінії однієї ноги. Коли загальна сила відриву перевищує 50 Н, вручну підключити та від’єднати вже досить важко. Звичайно, для певного випробувального обладнання або особливих вимог можна використовувати з’єднувачі з нульовим зусиллям вставлення, з’єднувачі з автоматичним відключенням і так далі.
механічний термін служби
Механічний термін служби з’єднувачів стосується терміну служби вставлення та виймання, зазвичай указується як 500-5000 разів.
При досягненні зазначеного механічного терміну служби контактний опір, опір ізоляції та витримувана напруга роз’єму не повинні перевищувати вказані значення.
Власне кажучи, поточний термін служби механічних пристроїв є розпливчастим поняттям. Механічний термін служби повинен мати певний зв’язок із часом, з 500 використаннями на 10 років і 500 використаннями на 1 рік, очевидно, ситуація інша. Однак наразі не існує більш економічного та наукового методу його вимірювання.
Зв'яжіться з властивостями номера та пінхолу
Кількість контактних пар можна вибрати відповідно до потреб схеми, враховуючи при цьому об'єм роз'єму і загальну силу роз'єднання. Чим більше число контактних пар, тим більший їх об'єм і відносно більша загальна сила роз'єднання. У деяких випадках, коли потрібна висока надійність і обсяг дозволяє, для підвищення надійності з'єднання може використовуватися метод паралельного з'єднання двох пар контактних пар.
У штекерах і гніздах роз’ємів штирі (контакти «папа») і гнізда (контакти «мама») зазвичай взаємозамінні для складання. У реальному використанні вибір можна зробити на основі стану живлення вилки та розетки на обох кінцях. Якщо розетку потрібно постійно заряджати, ви можете вибрати розетку з отвором-для штепсельної вилки, оскільки контакти під напругою розетки з отвором для вилки-вмонтовані в ізоляцію, що робить доторкання до контактів під напругою відносно безпечним для людського тіла.
зображення
Вібрація, удар, зіткнення
Основним фактором є електрична безперервність контактних пар під час вібрації, удару та зіткнення роз’єму за заданої частоти та умов прискорення.
Явище миттєвого розриву ланцюга виникає при контакті з цим динамічним напругою. Зазначений миттєвий час розриву зазвичай включає 1 мкс, 10 мкс, 100 мкс, 1 мс і 10 мс. Важливо звернути увагу на те, як визначити появу миттєвих розривів контактних пар.
Зараз прийнято вважати, що коли падіння напруги на замкнутій контактній парі (контакті) перевищує 50% електрорушійної сили джерела живлення, можна визначити, що замкнута контактна пара (контакт) несправна. Тобто існує дві умови для визначення того, чи відбулося тимчасове переривання: тривалість і падіння напруги, обидва з яких є необхідними.
спосіб підключення
Роз’єм, як правило, складається з вилки та роз’єму, де вилка також відома як роз’єм вільного кінця, а роз’єм також відомий як фіксований роз’єм. З’єднання та роз’єднання ланцюгів досягається шляхом вставлення та від’єднання вилок і розеток, що породжує різні способи з’єднання вилок і розеток.
Для круглих з’єднувачів існує в основному три методи: різьбове з’єднання, байонетне з’єднання та само{0}}з’єднання (штифтове).
Серед них найбільш поширені різьбові з'єднання, перевагами яких є проста технологія обробки, низька собівартість і широке застосування. Однак низька швидкість з’єднання не підходить для ситуацій, які потребують частого вставлення та швидкого з’єднання.
Завдяки більшій довжині трьох байонетних отворів байонетне з’єднання має вищу швидкість з’єднання, але його виготовлення складніше, а вартість також вища.
Само{0}}з’єднання (контактне) є найшвидшим серед трьох методів з’єднання. Він не потребує обертального руху, а лише лінійного руху для досягнення функцій з’єднання, роз’єднання та блокування. Завдяки методу з’єднання push{3}}pull він підходить лише для роз’ємів із низькою загальною силою роз’єднання. Як правило, це частіше зустрічається в невеликих роз’ємах.
Спосіб монтажу і зовнішній вигляд
Встановлення роз’ємів включає передню та задню установку, а способи встановлення та кріплення включають заклепки, гвинти, стопорні кільця або швидке замикання самого роз’єму. Існує також тип вилки та розетки, які є вільними кінцевими роз’ємами, відомими як релейні роз’єми.
Зовнішній вигляд роз’ємів дуже різниться, і користувачі в основному вибирають прямі, вигнуті, зовнішній діаметр проводів або кабелів, вимоги до кріплення до корпусу, об’єм, вагу та підключення металевих шлангів. Для роз’ємів, які використовуються на панелях, користувачам також потрібно вибрати естетику, форму, колір та інші аспекти.
зображення
4, Параметри навколишнього середовища
Параметри навколишнього середовища в основному включають температуру навколишнього середовища, вологість, раптові зміни температури, атмосферний тиск і корозійне середовище. Середовище, в якому з’єднувачі використовуються, зберігаються та транспортуються, значно впливає на їх продуктивність, тому необхідно вибирати відповідні з’єднувачі на основі фактичних умов навколишнього середовища.
температура навколишнього середовища
Метал та ізоляційні матеріали з’єднувача визначають температуру робочого середовища з’єднувача. Висока температура може пошкодити крайовий матеріал, спричинивши зниження опору ізоляції та витримуваної напруги; Для металів високі температури можуть спричинити втрату еластичності контакту, прискорити окислення та спричинити погіршення покриття. Звичайна температура навколишнього середовища -55~100 градусів, яка може бути вищою в особливих ситуаціях.
вологий
Відносна вологість понад 80% є основною причиною електричного пробою. Вологе середовище викликає поглинання та дифузію водяної пари на поверхні ізоляторів, що може легко знизити опір ізоляції нижче рівня М Ом. Довготривалий вплив середовища з високою вологістю може спричинити фізичну деформацію, розкладання та вивільнення продуктів, що призведе до ефектів дихання, електролізу, корозії та розтріскування. Особливо для зовнішніх роз’ємів обладнання часто потрібно враховувати такі умови навколишнього середовища, як вологість, проникнення води та забруднення, і в цьому випадку слід вибирати герметичні роз’єми. Для водонепроникних і пилонепроникних роз’ємів зазвичай використовується рівень захисту оболонки GB4208.