Złącza wysokoprądowe - rodzaje i zastosowanie

Wiele urządzeń elektronicznych pracuje w ekstremalnych warunkach, dlatego od złączy przemysłowych w nich używanych oczekuje się wysokiej jakości i dużej wytrzymałości. Elementy te muszą spełniać wiele norm, nie tylko w zakresie odporności na wodę i pył, ale także zdolności do działania w skrajne wysokich i niskich temperaturach. Do takich obszarów aplikacyjnych wielu producentów ma w ofertach specjalne wersje, zbudowane z obudowy zapewniającej pracę w rozszerzonym zakresie temperatury pracy. Po dobraniu do niej odpowiedniego wkładu oraz akcesoriów otrzymuje się wytrzymałe i odporne na warunki zewnętrzne złącze.

Takie rozwiązanie proponuje nam również firma TE Connectivity, której dystrybutorem jest TME, oferująca popularną serię HTS, która jest stosowana przez projektantów od wielu lat.

Najważniejszą częścią złącza są wkładki stykowe, zwykle wykonane z tworzywa termoplastycznego spełniającego normę UL94. Wkładki są dostępne w kilku rozmiarach, co pozwala na dopasowanie ich do różnych rodzajów i rozmiarów obudów oraz dobranie liczby kontaktów. W zależności od typu mogą być obciążone prądami do 420 A. Styki (nawet 216 w jednym wtyku) mogą być złocone lub srebrzone. Istotnym kryterium wyboru jest również sposób montażu przewodu: przez zaciskanie, skręcanie śrubą oraz ze stykami sprężynowymi.

W pierwszym przypadku wkładka i styki są osobnymi elementami, styk jest montowany na przewodzie przy użyciu specjalnej zaciskarki, a potem przewód ze stykiem jest zatrzaskiwany we wkładce.

Dwa pozostałe typy wkładek nie wymagają do montażu żadnych specjalnych narzędzi. Wkładki z zaciskiem śrubowym i te z zaciskiem sprężynowym są dostarczane w komplecie z zamontowanymi już stykami. W pierwszej przewód montowany jest za pomocą odpowiedniego dokręcenia śruby. Natomiast montaż przewodu do wkładki ze stykami sprężynowymi wymaga tylko wciśnięcia go w odpowiednie miejsce. Przewagą dwóch ostatnich rozwiązań jest możliwość demontażu przewodu bez narzędzi oraz jego ponowne zamontowanie w bardzo krótkim czasie, co w przypadku naprawy lub konserwacji urządzeń jest sporą zaletą.

Wkładka stykowa HTS rozmiar 5

Ciekawym rozwiązaniem są wkładki modułowe pozwalające na zamontowanie w jednej obudowie złącza kilku mniejszych wkładek o różnej konfiguracji styków i tym samym tworzenia złączy o różnym przeznaczeniu. Do linii zasilających można dodać styki optyczne, koncentryczne, zgodne z RJ45, USB, FireWire, D-Sub. Daje to projektantowi możliwość tworzenia hybrydowych rozwiązań i ograniczenia liczby przyłączy w urządzeniu przez użycie jednego zespolonego modułu. Warto dodać, że każda wkładka stykowa jest oznaczona indywidualnym, naniesionym laserowo numerem, co pozwala na szybką identyfikację, wymianę lub naprawę.

Obudowy do wkładek modułowych dostępne są w wersji z jednym bądź dwoma zatrzaskami. Każda z nich może występować w wersji do montażu na przewód lub na panel. W tych pierwszych istnieje możliwość zamontowania dławnic metrycznych lub PG, a wersje do montażu na przewód występują również z kołnierzem pozwalającym na przymocowanie złącza do panelu. Obudowy wykonywane są najczęściej ze stopów cynku, aluminium, stali nierdzewnej oraz tworzywa termoplastycznego.

Złącza typu HTS (Heavy Duty Connectors) znajdują zastosowanie głównie w aplikacjach przemysłowych. Są używane wszędzie tam gdzie potrzebne jest pewne i trwałe, elektryczne i mechanicznie połączenie zewnętrzne, na przykład pomiędzy źródłem zasilania a urządzeniem. Na rynku dostępne są produkty tego typu od wielu producentów. Daje to możliwość dobrania odpowiedniego złącza do potrzeb klienta oraz w razie konieczności jego szybki i bezproblemowy serwis. W większości przypadków komponenty różnych producentów są ze sobą kompatybilne.

Złącza przemysłowe okrągłe

Kolejnym typem popularnych złączy przemysłowych są wersje okrągłe. Znajdują zastosowanie w takich gałęziach przemysłu jak: motoryzacja, lotnictwo, farmaceutyka. Są wykorzystywane w sprzęcie kontrolno-pomiarowym oraz urządzeniach sterujących. Poszczególne serie tych elementów różnią się wielkością, liczbą pinów, dopuszczalnym obciążeniem, sposobem montażu przewodów czy materiałem, z jakiego wykonano ich korpusy.

Ciekawym przykładem są okrągłe złącza z serii CPC (Circular Plastic Connector) firmy TE Connectivity, dostępne w czterech rozmiarach. W każdym z nich jest kilka różnych konfiguracji styków. Liczba pinów waha się od 3 do 63, a maksymalne obciążenie do 50 A. Istnieje możliwość aranżacji styków prądowych razem z sygnałowymi w jednym złączu, co sprawia, że jest ono bardziej uniwersalne. Dostępne są wersje typu przewód-przewód oraz montowane na panelu czołowym.

Rozwinięciem złączy CPC jest seria CMC (Circular Metal-Shell Connector) z obudową wykonaną ze stopu cynku. Zaletą złączy CMC jest większa odporność mechaniczna ich obudowy oraz bryzgoszczelność.

Złącza terminal block

Trzecią grupą złączy przemysłowych są tzw. terminal bloki. Ich podstawową zaletą jest szeroki wybór rastrów oraz różnej liczby torów. Standardowe terminal bloki występują w dwóch wersjach. W pierwszej złącze to montowane jest na płycie PCB, do którego za pomocą zacisku śrubowego lub sprężynowego można podłączyć przewód.

W drugiej wersji gniazdo najpierw montowane jest na płycie PCB, do którego następnie wsuwa się wtyk z zaciskiem śrubowym bądź sprężynowym. Druga opcja daje możliwość odpięcia całej wiązki przewodu jednym ruchem, bez konieczności manipulowania poszczególnymi żyłami. Oba te typy występują w wielu wariantach (proste, kątowe). Terminal bloki znajdują zastosowanie głównie tam, gdzie potrzebne są połączenia wewnętrzne, na przykład w maszynie lub szafie sterowniczej.

TME - Transfer Multisort Elektronik
www.tme.eu