Как выбрать разъемы питания постоянного тока: основы

Jun 11, 2023

Выбор разъема питания постоянного тока — это часто упускаемый из виду аспект окончательного проекта инженера. Несмотря на то, что разъемы питания постоянного тока являются относительно простым и понятным компонентом, они все же требуют базового понимания, чтобы убедиться, что выбран правильный разъем.

Разъемы питания постоянного тока, также известные как цилиндрические разъемы, имеют номинальные значения тока и напряжения, указанные производителем, для обеспечения надежности в приложениях для подачи питания. Гнездо и вилка стандартного разъема питания постоянного тока обычно имеют два проводника. Один проводник открыт, а второй утоплен, что помогает предотвратить случайное замыкание между двумя проводниками. Поскольку цилиндрические разъемы почти всегда используются для подачи питания к конечному приложению, практически нет риска повреждения других компонентов при подключении разъема питания постоянного тока к неправильному порту.

В электронной промышленности существует три общепринятые конфигурации разъемов питания постоянного тока: гнездо, вилка и розетка. Разъем питания постоянного тока отвечает за получение питания и обычно устанавливается на печатной плате или шасси электронного устройства. Розетки постоянного тока также предназначены для приема электроэнергии, но вместо этого они расположены на конце шнура питания. Наконец, вилки постоянного тока подают питание от источника питания, подключаясь к подходящему разъему или розетке постоянного тока. На рисунке 1 ниже показаны эти распространенные конфигурации.

Хотя определения разъемов, вилок и розеток хорошо стандартизированы в отрасли, гендерные определения разъемов питания постоянного тока менее стандартизированы. Многие инженеры просто следуют гендерным правилам индустрии радиочастотных разъемов, которые определяют пол цилиндрического разъема на основе конфигурации центрального контакта. Поэтому разъемы питания постоянного тока с центральным штырем обычно определяются как штекерные разъемы, а ответный разъем - как гнездовой. Эту определяющую линию иногда можно сбить с толку при рассмотрении разницы между штыревыми и гнездовыми разъемами и вилками, но на рис. 2 приведены примеры, помогающие прояснить ситуацию.

Несколько ключевых характеристик при выборе подходящего цилиндрического соединителя — это диаметр внутреннего штифта и внешней втулки. В таблицах ниже перечислены наиболее распространенные диаметры для этих спецификаций.

Хотя общий зазор еще не стандартизирован, диаметр внутренней втулки, которая сопрягается с внутренним штифтом, должен быть немного больше, чем диаметр ответного штифта. Когда дело доходит до внешней втулки и ответного соединителя, зазор не имеет решающего значения для правильной работы соединителя, поскольку ответное соединение с внешней втулкой представляет собой консольную плоскую пружину.

Помимо диаметра внутреннего штыря и внешней втулки, еще одной характеристикой разъема питания постоянного тока, на которую следует обратить внимание, является глубина вставки. Проектировщик часто обнаруживает, что глубина установки домкрата меньше длины цилиндра заглушки. Это связано с тем, что при определенных установках важно учитывать глубину стенки корпуса.

Если эта дополнительная глубина не учтена, длина ствола может оказаться слишком короткой для правильного сопряжения с домкратом при установке. В других случаях, когда не требуется, чтобы цилиндр вилки был полностью закрыт при вставке в домкрат, допускается длина цилиндра, превышающая соотношение глубины вставки.

Стандартное гнездо или вилка питания постоянного тока имеет два проводника: центральный контакт обычно предназначен для питания, а внешний — для заземления. Однако изменение этой конфигурации проводников допускается. Третий проводник, образующий переключатель с проводником внешней втулки, также доступен в некоторых моделях разъемов питания. Этот переключатель можно использовать для обнаружения или индикации вставки вилки или для выбора между источниками питания в зависимости от того, вставлена ​​или нет вилка.

Как и в случае со многими компонентами, существует несколько вариантов установки разъема питания постоянного тока в конечном приложении.

Разъемы питания постоянного тока для панельного монтажа обеспечивают удобство монтажа в любом месте корпуса изделия, при этом требуется отказаться от проводов для подключения к электронной схеме. Когда дело доходит до разъемов питания постоянного тока, монтируемых на печатной плате, наиболее распространены поверхностный монтаж (SMT) и сквозное отверстие в горизонтальной или вертикальной ориентации.