Як вибрати роз’єм живлення постійного струму

Ви закінчили початкові етапи свого нового проектування і хочете побачити проект до кінця, але залишається кілька завдань, включаючи вибір роз'єму вхідного живлення постійного струму низької напруги. Вказівка належного роз’єму живлення постійного струму не є складною задачею, і її можна швидко і безболісно виконати. Вибір однієї з найбільш часто використовуваних моделей часто є найкращим вибором для підключення джерел живлення, оскільки ці роз'єми недорогі та легко доступні.

Низьковольтні роз'єми живлення постійного струму

З'єднувачі живлення постійного струму низької напруги, які часто називають боковими роз'ємами, мають номінали струму та напруги, визначені виробником. Ці номінали забезпечують надійність використання цих роз’ємів у програмах живлення. Як домкрат, так і штепсельні роз'єми мають один відкритий провідник і другий заглиблений провідник. Перевага втопленого другого провідника полягає в тому, що важко випадково створити коротке замикання між двома провідниками. Крім того, мало б бути занепокоєння щодо того, що чутливі компоненти будуть пошкоджені підключенням роз’єму живлення до неправильної розетки, оскільки стовбурові роз'єми майже виключно використовуються для живлення електронних пристроїв.

Домкрати, штекери та розетки в програмах постійного струму

Незважаючи на те, що не існує абсолютного стандарту для визначення бокових роз'ємів живлення, електронна промисловість рухається до загального вживання термінів домкрат, штепсель і розетка. Зазвичай гніздо отримує живлення і встановлюється в приладі або на друкованій платі, або в шасі. Вилка найчастіше розташована на електричному шнурі та подає живлення від джерела живлення. Ємність також встановлена на шнурі живлення і отримує живлення від сполучної штекера.

Визначення статі роз'єму живлення постійного струму

Визначення статі для роз'ємів живлення постійного струму менш стандартизовані, ніж визначення гнізд, штекерів та розеток. Деякі представники цієї галузі уникають заявляти про чоловіків та жінок при обговоренні роз'ємів, тоді як багато інженерів, дотримуючись домовленостей промисловості роз'ємів ВЧ, прийняли конфігурацію центрального штифта для визначення статі роз'ємів живлення. З'єднувач із центральним штифтом приймається чоловічим, а сполучний роз'єм - жіночим. Користувачі повинні знати, що існують стандартизовані комбінації роз'ємів і вилок, при яких центральний штифт знаходиться в гнізді для одних, а в штекері для інших.

Розуміння розмірів стовбурових з'єднувачів

Загальним стандартом для визначення з'єднувачів стовбура є діаметр внутрішнього штифта і зовнішньої втулки. Загальні діаметри внутрішнього штифта і зовнішньої втулки наведені в таблиці нижче:

Внутрішні діаметри штифтів (мм)	Зовнішній діаметр втулки (мм)
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

Типовий діаметр роз'єму живлення постійного струму внутрішній штифт та зовнішній діаметр

Діаметр внутрішньої втулки (який взаємодіє з внутрішнім штифтом) повинен бути трохи більшим, ніж діаметр штифта, але виробники не стандартизували загальний зазор. Типовим з'єднувальним з'єднанням із зовнішньою втулкою є консольна плоска пружина, і, отже, зазор між зовнішньою втулкою та сполучним з'єднувачем не є критичним для належного функціонування з'єднувача.

Третім виміром, зазначеним на роз'ємах живлення постійного струму, є глибина вставки. Розміри глибини вставлення домкрата часто можуть бути меншими за довжини стовбура штекера, що можна пояснити з двох причин. По-перше, може не знадобитися, щоб ствол штекера був повністю закритий приймальним гніздом, коли з'єднуються з'єднувачі, і, отже, довжина стовбура штекера більша, ніж глибина введення гнізда. По-друге, у деяких установках необхідно враховувати глибину стінки шасі. Коли з'єднувачі з'єднані, ця додаткова глибина повинна враховуватися в довжині стовбура штекера.

Провідники в роз'ємах живлення постійного струму

Стандартна штепсельна вилка або домкрат постійного струму має два провідники, по одному для живлення та заземлення. Конвенція передбачає, щоб центральний штифт був силовим, а зовнішня втулка була заземленою, але зворотне з'єднання є прийнятним. Деякі моделі домкратів включають третій провідник, який утворює вимикач із зовнішнім провідним втулкою. Одне з використання функції перемикача - виявлення або індикація вставки штекера. Інше використання функції перемикача полягає у виборі між джерелами живлення, залежно від того, чи вставлена штекер у гніздо.

Стилі кріплення з'єднувача стовбура

Окрім вибору розмірів штифта і втулки роз'єму, інженеру-проектувальнику потрібно також вказати стиль кріплення роз'єму живлення постійного струму. Панельні роз'єми мають перевагу монтажу практично в будь-якому місці шасі продукту, але для підключення до відповідних схем потрібні дроти. Роз'єми, встановлені на друкованій платі, доступні в горизонтальній та вертикальній механічній орієнтації, а електричні з'єднання можуть бути поверхневим (SMT) або наскрізним отвором. Слід зазначити, що багато гнізд із підключенням сигналу SMT також матимуть наскрізні штирі або виступи для поліпшення надійності кріплення гнізда. Незважаючи на те, що виступи будуть кріпитись через отвір, припаяний до друкованої плати, вони можуть бути електрично підключені до гнізда або не. Зазвичай кріпильні стабілізаційні штифти є непровідними і втручаються в перешкоди в отворах на друкованій платі, тоді як деякі горизонтальні гнізда вимагають виведення отвору з друкованої плати, в яку сидить гніздо. Встановлення гнізда в межах товщини друкованої плати мінімізує фізичну висоту гнізда над друкованою платою.

Використання аудіороз’ємів у програмах живлення

Незважаючи на те, що здатний передавати струм і напругу, використання загального аудіороз'єму (наконечник, кільце та втулка) не рекомендується в електроживленнях з кількох основних причин. По-перше, не всі виробники вказують цей стиль роз’єму для необхідних значень напруги та струму. Друге занепокоєння - штепсельна (чоловіча) половина роз'єму часто підключається до джерела живлення. На цій вилці виставлені всі провідники, що дозволяє легко випадково створити коротке замикання між двома або більше провідниками. Третя причина невикористання аудіороз'ємів для джерела живлення полягає у запобіганні можливості випадкового підключення живлення до вхідної ланцюга аудіо та пошкодження чутливих компонентів.

Використання роз’ємів USB у програмах живлення

Роз'єми USB - це один із найбільш широко визнаних і прийнятих роз'ємів, доступних інженерам-розробникам, відомий як завдяки передачі даних, так і по можливості подачі живлення. Однак до впровадження стандарту USB Type C максимальна потужність роз’ємів USB була дещо обмежена.

Завдяки 4 контактам живлення та 4 контактам заземлення, роз'єми USB типу C мають вищий номінальний струм до 5 А і вищий номінал напруги до 20 В, забезпечуючи подачу потужності до 100 Вт. Завдяки своїй доступності, широкому впровадженню та спрощеній інтеграції дизайну, роз'єми USB типу C стали інтригуючим варіантом для програм, що працюють лише на живленні, але їх специфікація швидкісної передачі даних може бути невигідною, коли зарядка або живлення є єдиною функцією. Тому нова тенденція полягає у використанні лише роз’ємів USB типу C, де були вилучені шпильки передачі даних, що надає користувачам економічно вигідніше рішення для конструкцій, що працюють лише на живленні. Для отримання додаткової інформації прочитайте наш допис у блозі про USB Type C у програмах живлення.

Заключні міркування

Процес вибору роз'ємів живлення постійного струму низької напруги повинен бути швидким і безболісним. Інженери-конструктори можуть вибирати з широкого спектру стилів кріплення гнізда постійного струму залежно від фізичних вимог їх конструкції. Слід бути обережним, визначаючи діаметр штифтів і стволів та довжини стволів, щоб забезпечити механічну сумісність між обраними заглушками та гніздами.