Kontroll-leht: Kuidas Leida õige Pistik

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Pistikuid kasutatakse alati, kui tuleb ühendada või lahti ühendada kaks elektriliini. Elektripistiku funktsioon on määratletud järgmiselt:

"Elektripistik on elektromehaaniline seade, mis võimaldab eraldada elektroonilise süsteemi kahe komponendi vahel, ilma et see põhjustaks lubamatut mõju kogu süsteemi jõudlusele." (Robert S. Mroczkowski: Electronic Connector Handbook)

Põhitõed

Pistiku struktuur

Pistikuühendus koosneb erinevatest komponentidest, mis koosnevad järgmiselt:

• Ühendustehnoloogia pin-kontakt
• Isolaatori tihvti kontakt
• Alusmaterjali tihvti kontakt
• Pinnatihvti kontakt
• Pistikupesa kontaktpind
• Alusmaterjali pistikupesa kontakt
• Isolaatori pistikupesa kontakt
• Ühendustehnoloogia pistikupesa kontakt
• Pistiku varjestus
• Korpus ja lukk

Need, kellel on valikut, on valiku ees rikutud. See ütlus kehtib ka siis, kui valite spetsiaalse rakenduse jaoks pistiku. Eelvaliku abil saab valikut siiski piirata. Selleks tahame välja töötada põhikriteeriumid, mille järjestikune järjestus võimaldab teha õige otsuse.

Kasutamine: milleks kasutatakse pistikut?

Rakendus on esimene kriteerium, mida konnektoritööstus pakub ka Interneti-valikufiltrina.

nipp

Olemasolevale konnektoriprobleemile õige lahenduse leidmiseks aitab raamat "Pistikute praktiline juhend", millest ka see artikkel pärineb.

Rohkem infot

Sisend- / väljundühendused: sisend- / väljundühendusi (nimetatakse ka I / O) kasutatakse enamasti kaablite ja juhtmete ühendamiseks seadme või mooduliga. Signaale saab juhtmete (äärikühendused, ka traat-juhtme või WtW) abil seadmesse püsivalt kinnitatud paaripaarile edastada. Fikseeritud poole saab ka jootma või jootma otse trükkplaadile. See omakorda nõuab pistiku paigaldamist seestpoolt väljapoole (tagumine kinnitus).

Trükiplaadi pistikud : Seadmete juhtmete ühendamiseks mõeldud trükkplaadi pistikühendustel ei ole mitmesuguseid iseärasusi, nagu äsja kirjeldatud, ja neid nimetatakse ka juhtme-paneeli või WtB-pistikuteks. Need pistikud pole tavaliselt varjestatud ja neil on integreeritud kiir- või lukustuslukud. Sellesse kategooriasse kuuluvad ka FFC (elastsed lamedad juhtivjuhtmed) pistikud, kus siin ei ole paaritusühendust, vaid lameda pressitud tahke juhtmega lamineeritud lintkaablit või selga tugevdatud painduvat fooliumkatet kullatud, tinutatud või süsinikku juhtivate lakkidega trükitud (CCI - Carbon Conductive Ink). annab.

PCB- pistikud : PCB-ühendusi kahe PCB ühendamiseks nimetatakse ka parda-tahvli või BtB-pistikuteks. Nendel pistikutel on suurema andmeedastuskiiruse jaoks sageli integreeritud varjestus. Varjestamata mitmerealist tihvti- ja pistikupesa ribasid kasutatakse sageli ka pseudokoaksiaalse juhtmestiku korral. (Sama pikkade) kontaktide paralleelsel ühendamisel välditakse vahel suure voolu ühenduste kasutamist.

Tagaplaani pistik: Tagaplaani või tagaseina ühendused on tegelikult BtB ühenduste alamhulk. Kuid nad omavad erilist positsiooni, kuna nendel pistikutel on enamasti integreeritud varjestus, eeltsentreerimine kinnituspoltidega, polarisatsioon, sageli ka asukoha kodeerimine, kuid lukustumata. Erinevate süsteemide sobitamiseks on olemas ka suure vooluga moodulid. Kõik need pistikud on saadaval peamiselt press-fit tehnoloogias.

Mezzanine-pistikud: Mezzanine-pistikutega on liini kadumisega vähem probleeme kui ühenduspesa signaali terviklikkusega, mis on tingitud tasakaalustamata takistustest. Mitmerealiste pistikühendustega saab nutika juhtmestiku abil sageli palju saavutada. Suurema andmeedastuskiirusega mezzanine-pistikutega tuleb erilist tähelepanu pöörata impedantsikõverale, peegeldusele ja läbilõikamisele, mistõttu kasutatakse neid pistikuid press-in-tehnoloogias harvemini, vaid pigem SMT-versioonidena (kaherealised või mitmerealised BGA-laadsete jootmistehnikatega).

nipp

"Pistikute praktilises juhendis" saate vaadata, millised muud pistikud on saadaval.

Rohkem infot

Kontrollnimekiri: Kuidas leida õige pistik?

Kontrollnimekiri aitab meil leida optimaalse pistiku. Esitame endale järgmised 15 küsimust:

1. Kas rakendus I / O - WtB - BtB - Backplane - Mezzanine? Esimene kriteerium õige pistiku leidmiseks on rakenduse valik. Eelvaliku abil saate jõuda vastavate tootjate toodeteni, võttes arvesse, et paljud pistikute perekonnad hõlmavad mitut neist rakendustest.

2. Milline on mehaanilise ühenduse suund, milline on PCB paigutus? Paaritussuund ja trükkplaatide paigutus on sirge (vertikaalse?) Või nurga all oleva pistiku kasutamise otsustamiseks sageli olulised. Siin on sageli segane, et pistiku sisestamise suund ja konstrueerimine annavad sageli erinevaid tulemusi. Trükkplaadi nurga all olevat pistikut tuleb vaadelda erinevalt kui I / O pistiku nurga all asuvat kaabli väljundit.

3. Aga ruumipiirangud? Piirangud paigaldusstsenaariumis põhjustavad sageli kallimaid lahendusi, tehniliselt (elektriliselt) küsitavaid rakendusi või piiranguid pistiku ühendamisel või lahti ühendamisel. Kahjuks on pistik sageli trükkplaadi paigutuse viimane komponent ja peab seda tegema ülejäänud ruumi osas.

4. Kui palju on signaale - mass või erinevus - mis on andmeedastuskiirus? Kontaktide arv on pistiku valikukriteerium, kuid peate eelnevalt selgeks tegema, mitu kontakti on vajalike signaalide edastamiseks vaja. Me eristame diferentsiaalsignaalide andmeedastuskiirust ja peame lisama vajalikud maapealsed kontaktid, et vältida läbilõiget diferentsiaalpaari tegelikesse kahesse kontakti. Maapinnaga seotud signaalid on aeglasemad ega vaja signaali eraldamiseks tavaliselt maapinnalisi kontakte, kuid kogu vastupidine vool tuleks läbi viia rohkem kui ühe signaali ja maapinna kontakti kaudu.

5. Mitu maapinna kontakti vajame signaalide jaoks, kas vajate täiendavat varjestust? Kui olete analüüsinud maapealsete kontaktide koguarvu, peaksite uuesti kaaluma võimalikke erinevusi maanduses. Diferentsiaalipaari maapinnaline tagasitulek võib olla erinev maapinnast kui maapinnaga seotud signaalide signaali maapind.

6. Toiteallikate arv - amprites → ümbritseva õhu temperatuur? Võimsuse osas on esimene küsimus maksimaalne ümbritsev temperatuur, mis määratleb individuaalse kontakti nimivoolu vähenduskõvera ja kooritud traadi ristlõike kaudu. Hübriidseadete puhul jõutakse sageli järeldusele, et tuleks kasutada hübriidühendust, mis võib siiski kulude ja hangete osas kitsaskohti kajastada.

Kontaktide paralleelne ühendamine BtB-pistikutega on täiesti lubatud, kuid peaksite kontrollima, et vooluteed oleksid ühesuguse pikkusega. Lisaks on soovitatav arvutada temperatuurist sõltuva koguvoolu jaoks umbes 20% reserv. Surveühendustega WtB-pistikute korral tuleb tehniliselt kontrollida kaabli küljes olevate kontaktide sildu. Kui see on võimalik, tuleks arvutada umbes 30% võimsuse reserv.

7. Toiteallikate pöördvool? Toiteallika vastuvoolu unustatakse kontaktide minimaalse arvu määramisel sageli, kuid seda tuleb arvestada - eriti kui ühel vastupidisel vooluliinil on ühendatud mitu erinevat pingepotentsiaali ja see kannab suuremat voolu kui üksikud toiteliinid.

8. Kas puuteohutuse tõttu on pingeid üle 50 VDC? Pingetel üle 48 VDC kehtivad töö ajal ohutuse või pistiku maksimaalse lubatud nimipinge suhtes rangemad eeskirjad. Lisaks tuleb arvestada, et induktiivsed koormused töötamise ajal võivad kontakti kaare abil hävitada alates umbes 20 V-st.

9. Milliseid jootmise tehnikaid on trükkplaadil / läbi (SMT - lainejootmine - PiP - THR - THT)? Pistiku valimisel peab olema teada, millised jootmisprotsessid viiakse läbi trükkplaadi valmistamise ajal. Trükkplaadi B küljel olevad väiksemad SMT-pistikud saavad A-küljest teise jootmisprotsessi läbida rippuvas olekus. Kui need pistikud muutuvad liiga raskeks või neil on liiga vähe jootmispinda, siis tasub kaaluda, kas seda pistikut pole pressimisvariandina saadaval ja kas seda saab pärast kahepoolset jootmisprotsessi uuesti paigaldada.

10. Kas me räägime pliivabadest jootmisprotsessidest (kas temperatuuril +260 ° C või lainejootmisel +300 ° C)? Tänapäeval on standardiks pliivabad jootmisprotsessid. Seega peaksid kõik SMT-protsessi abil joodetud pistikud selle pliivaba jootmisprotsessi üle elama. Nagu juba mainitud, ei ole osa andmelehti muudetud. Seetõttu on mõistlik uuesti kohandada SMT-pistikute SMT-jootmisprotsessi temperatuurikõveraid.

11. Milline on maksimaalne komponendi kõrgus automaatseks monteerimiseks? Pistikud on automaatse kokkupanemise sageli suurimad komponendid. Sel põhjusel tuleb kontrollida nii vaakumi iminapa kontaktpinda kui ka komponendi kogukõrgust, et vali ja paiguta masin saaks pistiku õigesti paigutada.

12. Kas juhtmetele on seatud ristlõikepiiranguid või määrusi (jootmine - press - IDC)? Kuna löödud traadi ristlõigetel on otsene mõju vastavate pistikkontaktide voolu kandevõimele, tuleb kasutatavate traadi ristlõigete valimisel teada saada. Ristlõike suurendamine on sageli odavam lahendus kui järgmise suurema pistiku valimine. Valmistamisprotsessi lihtsustamiseks peaksid pressimiskontaktid olema pliijuhtmete mõlemal küljel identsed. Isolatsiooni nihkeühendustega on mõlemad pooled tavaliselt identsed.

13. Kas eelistatakse kulda või tina pinda? Kas vajate kontorit või tööstuslikku õhkkonda? Otsus, kas valida kontaktpinnaks kuld, tina või hõbe, asub sageli ülaltoodud otsustuspuus, kuna paljud pistikperekonnad on saadaval ainult ühes või teises kontaktpinnas. Muidugi, kuld on alati kallim kui hõbe või tina, kuid seda ei saa asendada, kui põllu pistik (teenindusühendus) on aastaid olnud keskkonnaga puutumata, ilma et oleks ühendatud vooluvõrku ja peaks siis teenindamisel funktsioneerima. Kui aga ühendus on ühendatud ja teil on võimalus valida kulla ja tina vahel, kehtib 50:50:50 seadus:

• Kas pistikul on vähem kui 50 kontakti? (Tinaga paaritumisjõud muutuvad liiga suureks, kuna normaalsed kontaktijõud on suuremad).
• Kas elektroonika saab kasutada kasutuselt kõrvaldatud kontakti takistust 50 milliohmi?
• Kas pistiku eluea jooksul on oodata vähem kui 50 paaritustsüklit?

Kui need kolm tingimust on täidetud, ei takista miski odavamate tinaga kaetud kontaktpindade kasutamist miski.

14. Kas on seaduslikke piiranguid või standardeid (UL - GWT - VDE - LV)? Muidugi peavad seadmed vastama asjakohastele ohutuseeskirjadele. Ülevaade kõige olulisemast:

• UL:Kõige lihtsamal juhul reguleerib UL tulekäitumist ja tähendab seadmetes ja komponentides sisalduva plasti tuleohtlikkust, kui tulekahju tuleb väljastpoolt. Me kõik teame UL 94 ja selle klassifikatsioonitasemeid HB (horisontaalne põlemistest), aga ka V-0, V-1, V-2. Pistikute jaoks tuleks kasutada UL94 V-0 tasemega plastikut. Veel parem on, kui konnektor klassifitseeritakse UL-i tooteks. Tavaliselt esitavad tootjad selle teabe veebisaidil (e-number või "kollane kaart"). Sagedusmuundurites või mootoriajamites kasutamiseks tuleb järgida UL508, s.o E-number üksi ei ole enam piisav, kuid seinapaksusi ja roomamiskaugusi pistikus tuleb lekkevoolude ja rikete vältimiseks analüüsida plasti suhtes.
• GWT: tulekahju käitumise järgmine kõrgem turvatase on nn hõõgjuhtme test (GWT) vastavalt standardile IEC 60 335-1. See test simuleerib kontakti põlemist pistikus hõõguva juhtme abil. Pistikus kasutatava plasti tulekindlust kontrollitakse süüte ja järgneva isekustumise suhtes kindlaksmääratud aja jooksul. GWT on kohustuslik kõigi niinimetatud järelevalveta kodumasinate pistikute korral. See hõlmab suuri seadmeid, nagu pesumasinad ja nõudepesumasinad, aga ka kohvimasinaid ja puhastusvahendeid.
• VDE: VDE juhised kehtivad kõikjal, kus toitepinge jaotub seadmes ja kogu seadmel pole tüübikatsetust. Seejärel peavad kõik liinipinge kandvad komponendid olema VDE sertifikaadimärkidega.
• LV: Autotehnikas kehtivad Saksamaa turu jaoks LV-määrused (LV214-pistikute jaoks koos katsespetsifikaadiga LV214-2 ja testimisprotseduuridega vastavalt LV214-3) ning USA turul SAE /uSCAR-2 spetsifikatsioonid.

Muidugi, sõltuvalt rakendusest, on olemas ka täiendavaid standardeid, alates meditsiinilistest nõuetest kuni toidu sobivuseni kuni kliendi spetsifikatsioonideni, mida tuleb seejärel kinnitada toote asjakohase vabastamisega.

15. Kas on eelistatud kontaktvõrk (mis põhjusel?) Eelistatud kontaktpinnad piiravad või lihtsustavad pistikute valimist. Selle põhjuseks võib olla trükkplaadi paigutus, jootmisprotsessid või lihtsalt ajaloolised kogemused.

Milline on kõige kriitilisem parameeter ülaltoodud 15 küsimuse seast? Ülaltoodud järjekord ei pea tingimata olema õige, seega küsimus kõige kriitilisemast parameetrist, mis tuleb täita.

Kui kõigile küsimustele vastatakse ausalt, olete valmis leidma oma rakenduse jaoks optimaalse ja saadaval oleva toote hinnanguliselt nelja miljoni põhitoote hulgast, mida konnektoritööstus pakub.

nipp

See artikkel on väljavõte "Pistikute praktilisest juhendist". Lisateavet pistikute kohta ja põhjalikke ekspertteadmisi leiate erialaraamatust.

Rohkem infot

* Ing Herbert Endres, vabakutseline konsultant küsimustes ConConsult logo all olevate pistikute kohta.