Konektor adalah perangkat koneksi mekanik dan listrik penting antara berbagai bagian dari sistem atau antara sistem dan dunia luar.Pilihan jenis konektor tergantung pada banyak faktor, termasuk persyaratan listrik dan mekanik, standar industri, kegunaan dan pembuatan, jumlah dan jenis kontak, situasi perkawinan dan non-perkawinan, tujuan keandalan,dan persyaratan peraturanNamun, klasik D-Sub (ultra kecil D-tipe) tubuh konektor telah digunakan selama beberapa dekade dan masih merupakan konektor yang disukai untuk banyak aplikasi.
Meskipun gaya tubuh dan pengaturan kontak konektor telah menarik banyak perhatian,kontak itu sendiri memiliki dampak yang signifikan pada kinerja listrik dan mekanik dari konektorKarena desain menjadi semakin kompleks dan persyaratan aplikasi menjadi lebih tinggi,desainer perlu memahami inovasi terbaru dalam teknologi kontak untuk memenuhi standar dan persyaratan yang sesuai, terutama dalam hal ketahanan, kekuatan penyisipan dan kekuatan retensi, ketahanan kontak, dan toleransi suhu.
Artikel ini memberikan gambaran singkat tentang tren pengembangan konektor, dengan fokus pada alasan untuk penggunaan konektor D-sub.kontak lanjutan Amphenol Positronic diperkenalkan, dan bagaimana menggunakannya untuk meningkatkan kinerja konektor.
USB, Pentingnya konektor Ethernet dan D-sub
Meskipun penggunaan antarmuka RS-232 tradisional telah berkurang dan berbagai versi konektor USB dan Ethernet muncul,Konektor D-sub 9-pin klasik (umumnya dikenal sebagai DB-9) dan konektor lain dalam seri konektor D-sub yang lebih luas masih memainkan peran penting dalam komunikasi sistem elektronikAda banyak alasan untuk penggunaan terus menerus. Meskipun USB dan Ethernet dapat memenuhi banyak persyaratan interkoneksi,dua jenis konektor yang banyak digunakan ini adalah antarmuka serial daripada antarmuka multi kawatMereka dapat mengirimkan data dan daya secara bersamaan, tetapi memiliki batasan ketat pada jenis sinyal, tegangan maksimum dan nilai arus, dan daya nominal.
Dalam hal desain, USB dan Ethernet tidak dapat secara efektif menangani beberapa sinyal yang tidak terkait atau format yang berbeda seperti antarmuka dengan beberapa jalur kontak paralel.Pertimbangan penting lainnya adalah bahwa desain koneksi USB dan Ethernet standar tidak memenuhi tingkat integritas dan ketahanan mekanik dan listrik yang diperlukan dalam banyak kasus.
Karena alasan ini dan yang lainnya, konektor D-sub masih banyak digunakan.Ini memiliki fungsi untuk melindungi sepenuhnya interferensi elektromagnetik (EMI) dan interferensi frekuensi radio (RFI), menyediakan rumah tertutup atau hampir tertutup, dengan struktur mekanik yang kokoh, dan dua bagian dockingnya dapat dikunci satu sama lain melalui kawat atas kecil.Tubuh konektor D-sub atau rumah memiliki setidaknya enam ukuran standar, menyediakan pilihan yang fleksibel untuk posisi dan jenis pin kontak listrik. Selain menyediakan casing konektor dengan tipe kontak yang sama di semua posisi pin,"Combo-D" D-sub juga mendukung pencampuran kontak sinyal dan daya independen dalam satu rumah konektor (Gambar 1, atas).
Gambar gaya konektor Combo-D ultra kecil (klik untuk memperbesar)
Gambar 1: Konektor ultra kecil Combo-D mendukung beberapa kombinasi jalur sinyal dan daya (seperti yang ditunjukkan pada gambar);Konektor D-sub mengadopsi dimensi rumah standar dan pengaturan kontak (seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini). (Sumber gambar: Amphenol Positronic)
Sebuah sub D tunggal dapat mendukung berbagai pengaturan campuran dan pencocokan standar (Gambar 1, bawah).tegangan tinggi, termokopel, dan pilihan kontak serat optik.
Inovasi dalam Teknologi Kontak
Keuntungan dari casing D-sub adalah plot penting dalam cerita konektor, dan kontak listrik dan sifat mereka juga merupakan kunci keberhasilan perakitan konektor.Selama bertahun-tahun, teknologi kontak telah membuat banyak perbaikan pada bahan, desain, sifat listrik dan mekanik.
Ini termasuk teknologi kontak PosiBand yang dipatenkan Amphenol Positronic (Paten AS No. 7115002).yang berbeda dari desain tradisional dan mencapai kinerja yang lebih tinggi dalam banyak parameter kunci.
Elemen tekanan eksternal PosiBand dirancang untuk memisahkan sepenuhnya tindakan mekanik dan listrik dari koneksi (Gambar 2).Elemen tekanan menerapkan kekuatan untuk menekan pin jantan ke arah rongga internal, membentuk garis kontak listrik langsung yang panjang, sehingga menyelesaikan tindakan mekanis.memungkinkan desainer untuk mengoptimalkan ketahanan antarmuka koneksiStruktur melingkar yang kokoh dan tidak rusak di pintu masuk dapat meningkatkan ketahanan mekanik kontak.
Amphenol Positronic PosiBand mengadopsi gambar desain paten (klik untuk memperbesar)
Gambar 2: PosiBand mengadopsi desain paten yang memisahkan tindakan mekanik dan listrik dari koneksi. (Sumber gambar: Amphenol Positronic)
Klip pegas di dalam PosiBand (Gambar 3, kiri) adalah komponen kecil tetapi penting dalam perakitan dan faktor kunci yang mempengaruhi kinerjanya.Lembar paduan tembaga beryllium ini dapat menghasilkan kekuatan normal pada kontak pria, sehingga mencapai ikatan kontak yang kuat dan andal (Gambar 3, kanan). pada saat yang sama, sementara memenuhi atau melebihi persyaratan kinerja, juga dapat mengurangi kekuatan penempatan rata-rata.
Amphenol Positronic PosiBand spring clip (kiri) memberikan gambar kekuatan normal di daerah kontak (kanan)
Gambar 3: PosiBand spring clip (kiri) memberikan kekuatan normal di daerah kontak (kanan) untuk memaksimalkan daerah kontak permukaan kawin listrik. (Sumber gambar: Amphenol Positronic)
Kontak dasar PosiBand terbuat dari kuningan dan memiliki kinerja yang sangat baik dalam mengikat kawat pada kontak.yang tidak hanya meningkatkan biaya tetapi juga dapat menyebabkan masalah jangka panjang jika tidak ditangani dengan benar selama proses manufaktur.
Dibandingkan dengan desain kontak tradisional, sistem PosiBand juga meningkatkan area kontak antara kontak pria dan wanita, sehingga mencapai integritas listrik yang lebih dapat diandalkan.Pada tingkat mikro, lebih banyak jalur listrik yang melewati antarmuka kontak. Meningkatkan area kontak mengurangi kemungkinan diskontinuitas selama getaran.
Berlawanan dengan intuisi, sistem PosiBand memberikan area kontak yang lebih besar tanpa meningkatkan kekuatan sisipan; Sebaliknya, desain PosiBand memberikan kekuatan sisipan yang lebih konsisten,sehingga mengurangi kekuatan penempatan rata-rata.
Produk Positronik telah masuk ke Daftar Produk Berkualifikasi (QPL) dari Departemen Pertahanan Amerika Serikat Logistik Agency (DLA),yang berarti mereka telah memenuhi persyaratan termasuk identifikasi produk yang sesuaiPosiBand memenuhi spesifikasi SAE AS3902 dan MIL-DTL-24308,dan juga memenuhi persyaratan uji pemisahan kontak 40g yang lebih tinggi dari GSFC S-311-P4/08 dan GSFC S-311-P4/10.
Ukuran kontak dan resistensi
Kontak PosiBand menggunakan ukuran standar 20 dan 22. Yang pertama berlaku untuk kabel American Wire Gauge (AWG) 20, 22, dan 24, sementara yang terakhir berlaku untuk kabel AWG 22, 24, 26, 28, dan 30.
Resistensi maksimum kontak 22 adalah 0,005 ohm (Ω), sedangkan resistensi yang sesuai kontak 20 adalah 0,004 ohm.mengakibatkan pemanasan diri yang rendah, yang memberikan desainer kesempatan untuk menggunakan kontak 22 dan 20 untuk pasokan listrik.
Beberapa insinyur tidak memahami karakteristik termal kontak, atau hanya mempertimbangkan faktor ini pada tahap selanjutnya dari desain dan pemilihan konektor.panas tetap menjadi faktor kunci dalam mengevaluasi kinerja konektor dan sistemPeningkatan suhu dan hubungan arus dari kontak PosiBand 20 (Gambar 4, atas) dan 22 (Gambar 4, bawah) benar-benar konsisten di bawah konfigurasi kontak yang berbeda.