DC 電源コネクタの選択方法

あなたは新しい設計の初期段階を終え、プロジェクトの完成を切望していますが、低電圧の選択を含むいくつかのタスクが残っています。DC 入力電源コネクタ. 適切な DC 電源コネクタを指定することは複雑な作業ではなく、迅速かつ簡単に完了することができます。 より一般的に使用されているモデルの 1 つを選択することは、これらのコネクタが安価で容易に入手できるため、多くの場合、電源接続に最適な選択です。

低電圧 DC 電源コネクタ

バレル コネクタと呼ばれることが多い低電圧 DC 電源コネクタには、製造元によって指定された電流定格と電圧定格の両方があります。 これらの定格により、これらのコネクタを電力供給アプリケーションで使用する際の信頼性が確保されます。 バレル コネクタのジャックとプラグの両方に、1 つの露出した導体と 2 つ目の埋め込み型導体があります。 凹んだ第２の導体の利点は、２つの導体間を誤って短絡させることが難しいことである。 さらに、電子機器への電力供給にはほとんどバレル コネクタのみが使用されるため、電源コネクタを不適切なレセプタクルに差し込むことによって、敏感なコンポーネントが損傷する心配はほとんどありません。

DC 電源アプリケーションのジャック、プラグ、およびレセプタクル

バレル パワー コネクタの定義に関する絶対的な基準はありませんが、エレクトロニクス業界では、ジャック、プラグ、およびレセプタクルという用語が一般的に使用される傾向にあります。 通常、ジャックは電力を受け取り、アプライアンスの PCB またはシャーシに取り付けられます。 ほとんどの場合、プラグは電気コードにあり、電源から電力を供給します。 レセプタクルも電源コードに取り付けられ、嵌合プラグから電力を受け取ります。

DC 電源コネクタの性別の定義

DC 電源コネクタの性別の定義は、ジャック、プラグ、レセプタクルの定義ほど標準化されていません。 コネクタについて議論する際にオスとメスを宣言することを避ける業界関係者もいますが、多くのエンジニアは、RF コネクタ業界の慣例に従い、バレル パワー コネクタの性別を定義するためにセンター ピン構成を受け入れています。 センターピン付きのコネクタはオスとして受け入れられ、嵌合コネクタはメスとして受け入れられます。 ユーザーは、標準化されたジャックとプラグの組み合わせがあり、センター ピンがジャックにあるものとプラグにあるものがあることに注意してください。

バレル コネクタの寸法について

バレル コネクタを定義する一般的な基準は、内側のピンと外側のスリーブの直径です。 内ピンと外スリーブの一般的な直径を下の表に示します。

インナー スリーブ (インナー ピンと接続する) の直径は、嵌合ピンの直径よりもわずかに大きくする必要がありますが、メーカーは一般的なクリアランスを標準化していません。 外側スリーブへの典型的な嵌合接続は、片持ち板バネであるため、外側スリーブと嵌合コネクタ間のクリアランスは、コネクタの適切な機能にとって重要ではありません。

DC 電源コネクタで指定されている 3 番目の寸法は、挿入の深さです。 ジャックの挿入深さの寸法は、多くの場合、2 つの理由で説明できるプラグ バレルの長さよりも小さい場合があります。 第１に、プラグバレルは、コネクタが結合されたときに受信ジャックによって完全に取り囲まれる必要がない場合があり、したがって、ジャック挿入深さよりも長いプラグバレル長が許容される。 次に、一部の設置では、シャーシ壁の奥行きを考慮する必要があります。 コネクタが嵌合されている場合、その追加の深さをプラグ バレルの長さに考慮する必要があります。

DC 電源コネクタの導体

標準の DC バレル プラグまたはジャックには、電源用と接地用の 2 つの導体があります。 慣例では、中央のピンを電源に、外側のスリーブをアースにしますが、接続を逆にしても問題ありません。 一部の電源ジャック モデルには、外部スリーブ導体とスイッチを形成する 3 番目の導体が含まれています。 スイッチ機能の用途の 1 つは、プラグの挿入を検出または表示することです。 スイッチ機能のもう 1 つの用途は、プラグがジャックに挿入されているかどうかに応じて電源を選択することです。

バレル コネクタの取り付けスタイル

設計エンジニアは、コネクタのピンとスリーブの寸法を選択するだけでなく、DC 電源コネクタの取り付けスタイルも指定する必要があります。 パネル マウント コネクタには、製品シャーシのほぼどこにでも取り付けられるという利点がありますが、関連する回路に接続するにはワイヤが必要です。 PCB 実装コネクタは、水平および垂直の機械的方向で利用でき、電気接続は表面実装 (SMT) またはスルー ホールにすることができます。 SMT信号接続を備えた多くのジャックには、ジャックの取り付けの堅牢性を向上させるためにスルーホールピンまたはタブもあることに注意してください。 タブは PCB にはんだ付けされたスルーホールですが、ジャックに電気的に接続されている場合と接続されていない場合があります。 通常、取り付け安定ピンは非導電性で、PCB の穴に締りばめされていますが、一部の水平ジャックでは、ジャックが収まる PCB の外に配線するための開口部が必要です。 PCB の厚さ内にジャックを取り付けると、PCB 上のジャックの物理的な高さが最小限に抑えられます。

電源アプリケーションでのオーディオ コネクタの使用

電流と電圧を転送することはできますが、一般的なオーディオ コネクタ (チップ、リング、およびスリーブ) の使用は、いくつかの主な理由から、電源アプリケーションでは推奨されません。 まず、すべてのメーカーが、必要な電圧および電流能力のためにこのスタイルのコネクタを指定しているわけではありません。 2 つ目の懸念は、コネクタのプラグ (オス) 半分が電源に接続されることが多いことです。 このプラグはすべての導体が露出しているため、2 つ以上の導体間で誤って短絡が発生しやすくなります。 電源にオーディオ コネクタを使用しない 3 つ目の理由は、誤って電源をオーディオ入力回路に差し込んで、敏感なコンポーネントを損傷する可能性を防ぐためです。

電源アプリケーションでの USB コネクタの使用

USB コネクタ は、設計エンジニアが利用できる最も広く認知され採用されているコネクタの 1 つであり、データ転送機能と電力供給機能の両方で知られています。 ただし、USB Type C 規格が導入されるまで、USB コネクタの最大電力定格は多少制限されていました。

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