Varmista virransyötön luotettavuus ja joustavuus käyttämällä D-subminiatyyriliittimiä, joiden virtaluokitus on 75 A.

Elektroniikan tehovaatimukset kasvavat kaikenlaisissa sovelluksissa, kuten sähköajoneuvoissa sekä teollisuus- ja tietoliikennejärjestelmissä, jotka kaikki vaativat robusteja ja luotettavia liittimiä. Tämä pätee erityisesti virranjakeluun. Suunnittelijat tarvitsevat korkeatehoisia liittimiä, jotka tarjoavat joustavuutta nastamäärän, kosketinkonfiguraatioiden ja liitäntätapojen suhteen ja jotka säilyttävät samalla korkean tehokkuuden.

D-subminiatyyriliitin (D-sub) on kenties suosituin moninastaliitin elektroniikassa ja se täyttää paljon virransyöttöjärjestelmiä koskevista vaatimuksista. Sitä on saatavilla erilaisina konfiguraatioina ja se sopii tuhansiin erilaisiin sovelluksiin. Tehovaatimusten kasvaessa myös D-sub-liitintä täytyy kehittää vastaavasti, jos suunnittelijat haluavat vastata asiakkaidensa tarpeisiin.

Tämä artikkeli käsittelee lyhyesti D-sub-liitintä. Artikkeli esittelee sen jälkeen Amphenol ICC:n korkeatehoisen ratkaisun ja kertoo, miten sitä voi soveltaa.

Miten D-sub-liittimet saivat nimensä

D-Sub-liittimet ovat perusliittimiä, joita käytetään laajalti erilaisissa tietoliikenne-, sotilas-, kuluttaja-, teollisuus-, instrumentointi- ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Niiden nimi tulee liitinkuorien D-muodosta (kuva 1). Tämän omaleimaisen muodon ansiosta liitintä ei voi yhdistää virheellisesti ja se myös takaa luotettavan liitoksen.

Kuva 1: D-sub-liittimen kuoren D-muoto estää virheellisen yhdistämisen sekä takaa mekaanisesti ja sähköisesti luotettavan liitoksen. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

D-sub-liittimiä on kahta sukupuolta: uroskoskettimilla varustettuja osia kutsutaan urosliittimiksi ja naaraskoskettimilla varustettuja osia naarasliittimiksi. Naarasliittimen suojus sopii tiiviisti urosliittimen suojuksen sisään. Ulkokuoret takaavat mekaanisen lujuuden ja sähköisen jatkuvuuden, mikä suojaa sähkömagneettisilta häiriöiltä (EMI). Erilaiset kiinnitysvaihtoehdot takaavat luotettavan kiinnityksen.

Saatavana on erilaisia kaapeleiden vedonpoistoon tarkoitettuja suojakuoria, jotka on valmistettu muovista, jotka on metallisoitu tai joiden materiaalina on metalli. Metalliset ja metallisoidut kuoret on yhdistetty suojatun kaapelin suojapunokseen ja ne vähentävät näin EMI-häiriöitä entisestäänkin. Kaapeli poistuu kuoresta suoraan tai kulmassa ja ne voivat tarjota myös erilaisia lukitusvaihtoehtoja.

Korkeatehoiset D-sub-liittimet

Amphenol ICC tarjoaa laajan valikoiman D-sub-liittimiä sekä perustiheyden että korkean tiheyden muodoissa. Monien sovellusten kasvavan tehontarpeen täyttämiseksi siihen on lisätty sarja korkeatehoisia D-sub-liittimiä, joissa käytetään 75 ampeerin (A) virtakoskettimia. Tämän sarjan liittimet tarjoavat kosketinratkaisuita kahdella, kolmella, viidellä tai kahdeksalla virtakoskettimella (kuva 2).

Kuva 2: Amphenolin D-sub-sarjan korkeatehoisten liittimien kosketinratkaisut tarjoavat kaksi, kolme, viisi tai kahdeksan kosketinta. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

Kuvassa 2 W-kirjaimella merkityt kosketinratkaisut, kuten 5W5, ilmaisevat, että kaikki virtakoskettimet ovat samassa tasossa liittimen rungossa. V-kirjaimella merkityissä ratkaisuissa yksi koskettimista on upotettu liittimen runkoon naarasliittimissä ja vastaava kosketin ulottuu rungon ulkopuolelle urosliittimissä. Yksi kosketin yhdistyy ennen muita ja mahdollistaa sen, että maa tai muu lähde yhdistyy ennen kuin muut nastat muodostavat kosketuksen. W-tyylisessä ratkaisussa koskettimet yhdistyvät samanaikaisesti, kun uros- ja naarasliittimet kytketään yhteen.

D-sub-liittimen kuorikokoja merkitään kirjaimilla A, B, C, D ja E. Nämä historialliset nimet perustuvat D-liittimen alkuperäiseen nastajärjestykseen. A-kuori sisältää 15 perusnastaa, B 25, C 37, D 50 ja E 9. Korkeatehoisissa D-sub-liittimissä käytetään suurempia nastoja, ja niitä on suhteessa vähemmän kuoren kokoon nähden.

Amphenolin D-sub-korkeateholiittimet tarjoavat 75 A kosketinta kohti 300 voltin enimmäisjännitteellä. Yhdistettyjen koskettimien sarjavastus on alle 7,3 milliohmia (mΩ). Vastus vastaa alle 0,55 voltin pudotusta koskettimien yli 75 A:n virralla. Virtaluokitus perustuu standardiin UL 1977, ”Component Connectors for Use in Data, Signal, Control, and Power Applications” (Data-, signaali-, ohjaus- ja virransyöttösovelluksissa käytettävät komponenttiliittimet). Itse testi perustuu liittimen lämpötilaan nimelliskuormituksella: ”Laitteen lämpötila ei saa testipisteistä mitattuna ylittää eristysmateriaalin suhteellista lämpöindeksiä (+130 °C)”, kun laitteen läpi kulkee sen maksimi nimellisvirta 75 A.

Suhteellinen lämpöindeksi (RTI) on korkein käyttölämpötila, jossa materiaalin kriittiset ominaisuudet pysyvät hyväksyttävissä rajoissa pidemmän aikaa. Tyypillisessä 8W8-liittimessä, jonka konfiguraatioon kuuluu kahdeksan kosketinta, lämpötilan nousu on 75 °C virran ollessa 75 A (kuva 3).

Kuva 3: Kuvassa esitetään 8W8-korkeateholiittimen mitattu lämpötilan nousu virran ollessa 75 A. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

Liittimet on luokiteltu lämpötila-alueelle −55 °C ... +125 °C. Maksimivirta on määritetty sen perusteella, että liitin on huoneenlämpötilassa, ja se laskee liittimen todellisen lämpötilan mukaan (kuva 4).

Kuva 4: Kuvassa esitetään esimerkki juotettavia koskettimia käyttävän 8W8-liittimen tyypillisestä tehonalennuskäyrästä lämpötilan funktiona. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

Amphenolin ICC:n D-sub-korkeateholiittimien koskettimia on saatavana juotoskuppi-, puristus- ja suorakulmaversioina piirilevyjen, paneelien ja kaapeleiden asennusvaatimusten mukaan.

Korkeateholiittimien tyypillisiä konfiguraatioita

Amphenol ICC DA3W3PA009KLF on A-kuoreen asennettu kolminastainen urosliitinkotelo. Sen kanssa voidaan käyttää sellaisia uroskoskettimia kuten koneistettu kosketinnasta 8638PPC7506LF puristusliitännällä. Tämäntyyppistä liitäntää käytetään kaapeliin asennettavissa liittimessä. Toinen kosketinvaihtoehto on juotoskuppiliitäntää käyttävä koneistettu urosliitin 8638PPS7506LF.

DA3W3SA009KLF on toinen versio 3W3-kotelosta. Se tarvitsee naaraskoskettimen, kuten koneistetun puristusliitäntää käyttävän mallin 8638PSC7506LF. Saatavilla on myös erilaisia uros- ja naaraskoskettimia, joissa käytetään puristus- tai juotoskuppiliitäntää.

Amphenol ICC DBV5W5P500H9KLF on esimerkki piirilevyasennukseen tarkoitetusta suorakulmaliittimestä. Se on viisi uroskosketinta sisältävä 5W5-urosliitin (kuva 5).

Kuva 5: DBV5W5P500H9KLF on piirilevyasennukseen tarkoitettu viisi uroskosketinta sisältävä 5W5-urosliitin integroiduilla uroskoskettimilla. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

Liitinsarjaan kuuluu erilaisia piirilevy- ja paneeliasennustarvikkeita, joilla varmistetaan liitinrunkojen luotettava lukkiutuminen. Etupuolen lisävarusteisiin kuuluu kierreinserttejä tai naarasruuveja joko M3- tai UNC 4-4 -kierteellä. Piirilevyasennustarvikkeisiin kuuluu metallikiinnikkeitä ja lukittuvia jalkoja (kuva 6).

Kuva 6: Liittimet voidaan kiinnittää piirilevylle erilaisilla asennustarvikkeilla. (Kuvan lähde: Amphenol ICC)

Kuvassa 5 näkyvässä 5W5-urosliittimessä on lukittuvat jalat piirilevyyn asennusta varten ja naarasruuvit vastakkaisen liittimen lukitsemista varten. Saatavana on myös suorakulmaliittimien vastaliitäntä sekä kaksi, kolme ja kahdeksan kosketinta tarjoavat versiot.

D-sub-korkeatehosovellukset

D-sub-korkeatehosarjan esimerkkisovelluksiin kuuluu esimerkiksi Teollisuus 4.0, jossa sarjan tuotteilla voidaan syöttää virtaa teollisuustietokoneisiin. Toisin kuin tyypilliset pöytätietokoneet, nämä sulautetut tietokoneet on suunniteltu käytettäviksi vaativissa ympäristöissä. Ne altistuvat iskuille, tärinälle ja suurille lämpötilavaihteluille. Korkeateholiittimet tarjoavat luotettavat liitännät joustavilla kosketinkonfiguraatioilla. Lisäksi nämä liittimet voivat syöttää virtaa ohjelmoitaviin logiikkaohjaimiin (PLC) ja muuhun koneautomaatioelektroniikkaan.

Yhteenveto

Amphenol ICC D-sub -korkeateholiittimet laajentavat kunnioitettavan D-liittimen sovellusvalikoimaa lisäämällä siihen luotettavat virtaliitännät, joiden maksimi virtaluokitus on 75 A jopa kahdeksalla linjalla.