So wählen Sie einen Gleichstromanschluss aus

Sie haben die ersten Phasen Ihres neuen Designs abgeschlossen und wollen das Projekt unbedingt zu Ende führen, aber es bleiben noch einige Aufgaben, darunter die Auswahl der NiederspannungDC-Eingangsstromanschluss. Die Bestimmung des richtigen Gleichstromanschlusses ist keine komplexe Aufgabe und kann schnell und problemlos durchgeführt werden. Die Auswahl eines der häufiger verwendeten Modelle ist oft die beste Wahl für Stromversorgungsanschlüsse, da diese Steckverbinder kostengünstig und leicht verfügbar sind.

Niederspannungs-Gleichstromsteckverbinder

Niederspannungs-Gleichstromsteckverbinder, oft als Hohlsteckverbinder bezeichnet, haben sowohl Strom- als auch Spannungsnennwerte, die vom Hersteller angegeben sind. Diese Nennwerte gewährleisten die Zuverlässigkeit bei der Verwendung dieser Steckverbinder in Stromversorgungsanwendungen. Sowohl die Buchse als auch der Stecker von Hohlsteckern verfügen über einen freiliegenden Leiter und einen zweiten vertieften Leiter. Ein Vorteil des vertieften zweiten Leiters besteht darin, dass es schwierig ist, versehentlich einen Kurzschluss zwischen den beiden Leitern zu erzeugen. Darüber hinaus sollte man sich kaum Sorgen machen, dass empfindliche Komponenten beschädigt werden, wenn man einen Stromstecker in eine falsche Steckdose steckt, da Hohlstecker fast ausschließlich zur Stromversorgung elektronischer Geräte verwendet werden.

Buchsen, Stecker und Buchsen in Gleichstromanwendungen

Obwohl es keinen absoluten Standard für die Definition von Hohlsteckverbindern gibt, hat sich die Elektronikindustrie zu einer gemeinsamen Verwendung der Begriffe Buchse, Stecker und Buchse entwickelt. Die Buchse wird normalerweise mit Strom versorgt und ist im Gerät montiert, entweder auf einer Leiterplatte oder im Gehäuse. Der Stecker befindet sich meistens am Stromkabel und liefert Strom aus dem Netzteil. Eine Steckdose ist ebenfalls an einem Netzkabel montiert und erhält Strom von einem passenden Stecker.

Geschlechtsdefinitionen für Gleichstromanschlüsse

Die Definitionen des Geschlechts für Gleichstromsteckverbinder sind weniger standardisiert als die Definitionen von Buchsen, Steckern und Buchsen. Einige in der Branche vermeiden es, bei der Erörterung von Steckverbindern männlich und weiblich zu deklarieren, während viele Ingenieure gemäß den Konventionen der HF-Steckverbinderindustrie die mittlere Pin-Konfiguration zur Definition des Geschlechts von Barrel-Leistungssteckverbindern akzeptiert haben. Der Stecker mit dem Mittelstift wird als Stecker und der Gegenstecker als Buchse akzeptiert. Benutzer sollten sich darüber im Klaren sein, dass es standardisierte Klinken- und Steckerkombinationen gibt, bei denen sich der Mittelstift bei einigen in der Buchse und bei anderen im Stecker befindet.

Abmessungen von Hohlsteckern verstehen

Ein gängiger Standard zur Definition von Hohlsteckern ist der Durchmesser des Innenstifts und der Außenhülse. Gängige Durchmesser des Innenstifts und der Außenhülse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Der Durchmesser der Innenhülse (die an den Innenstift angrenzt) sollte etwas größer sein als der des Gegenstifts, aber die Hersteller haben kein gemeinsames Spiel standardisiert. Die typische Gegenverbindung zur Außenhülse ist eine einseitig eingespannte Blattfeder, und somit ist der Abstand zwischen der Außenhülse und dem Gegenverbinder für die ordnungsgemäße Funktion des Verbinders nicht kritisch.

Eine dritte auf Gleichstromsteckverbindern angegebene Dimension ist die Einstecktiefe. Die Abmessungen der Einstecktiefe des Steckers können oft geringer sein als die Länge des Steckergehäuses, was aus zwei Gründen erklärt werden kann. Erstens muss der Steckerschaft möglicherweise nicht vollständig von der Aufnahmebuchse umschlossen sein, wenn die Verbinder zusammengesteckt sind, und somit ist eine längere Steckerschaftlänge als die Einstecktiefe der Buchse akzeptabel. Zweitens muss bei einigen Installationen die Tiefe der Gehäusewand berücksichtigt werden. Wenn die Steckverbinder zusammengesteckt werden, muss diese zusätzliche Tiefe in der Länge des Steckergehäuses berücksichtigt werden.

Leiter in Gleichstromsteckverbindern

Der Standard-DC-Hohlstecker oder -Buchse hat zwei Leiter, jeweils einen für Strom und Masse. Es ist üblich, dass der Mittelstift Strom und die Außenhülse Masse ist, aber das Umkehren der Anschlüsse ist akzeptabel. Einige Power-Jack-Modelle enthalten einen dritten Leiter, der mit dem äußeren Hülsenleiter einen Schalter bildet. Eine Verwendung der Schaltfunktion besteht darin, das Einstecken eines Steckers zu erkennen oder anzuzeigen. Eine weitere Verwendung der Schalterfunktion besteht darin, zwischen Stromquellen auszuwählen, abhängig davon, ob ein Stecker in die Buchse eingesteckt ist oder nicht.

Montagearten für Hohlstecker

Zusätzlich zur Auswahl der Steckerstift- und Hülsenabmessungen muss der Konstrukteur auch die Montageart des Gleichstromsteckverbinders spezifizieren. Schalttafelmontierte Steckverbinder haben den Vorteil, dass sie fast überall auf dem Produktchassis montiert werden können, erfordern jedoch Drähte, um mit den zugehörigen Schaltkreisen verbunden zu werden. Auf Leiterplatten montierte Steckverbinder sind in horizontaler und vertikaler mechanischer Ausrichtung erhältlich, und die elektrischen Anschlüsse können oberflächenmontiert (SMT) oder durchgesteckt sein. Es sollte beachtet werden, dass viele Buchsen mit SMT-Signalanschlüssen auch Durchgangslochstifte oder -laschen haben, um die Montagerobustheit der Buchse zu verbessern. Obwohl die Laschen durch Löcher an die PCB gelötet werden, können sie elektrisch mit der Buchse verbunden sein oder nicht. Typischerweise sind Befestigungsstabilisierungsstifte nicht leitend und werden in Löcher in der Leiterplatte eingepresst, während einige horizontale Buchsen eine Öffnung erfordern, die aus der Leiterplatte geführt werden muss, in der die Buchse sitzt. Die Montage der Buchse innerhalb der Dicke der PCB minimiert die physische Höhe der Buchse über der PCB.

Verwendung von Audioanschlüssen in Leistungsanwendungen

Obwohl Strom und Spannung übertragen werden können, wird die Verwendung des gemeinsamen Audioanschlusses (Spitze, Ring und Hülse) aus einigen wichtigen Gründen in Leistungsanwendungen nicht empfohlen. Erstens spezifizieren nicht alle Hersteller diesen Steckertyp für die erforderlichen Spannungs- und Stromfähigkeiten. Ein zweites Problem ist, dass die Steckerhälfte (männlich) des Steckverbinders häufig mit der Stromversorgung verbunden ist. Bei diesem Stecker sind alle Leiter freigelegt, was es leicht macht, versehentlich einen Kurzschluss zwischen zwei oder mehr Leitern zu erzeugen. Ein dritter Grund dafür, Audioanschlüsse nicht für eine Stromversorgung zu verwenden, besteht darin, die Möglichkeit zu verhindern, versehentlich Strom in einen Audioeingangsschaltkreis einzustecken und empfindliche Komponenten zu beschädigen.

Verwendung von USB-Anschlüssen in Energieanwendungen

USB-Anschlüsse sind einer der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Anschlüsse für Konstrukteure, die sowohl für ihre Datenübertragungs- als auch für ihre Leistungsfähigkeit bekannt sind. Bis zur Einführung des USB-Typ-C-Standards war die maximale Nennleistung eines USB-Anschlusses jedoch etwas begrenzt.

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