影響接線端子的選擇因素與接線系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
影響接線端子選擇的重要因素。
一、外觀因素
盡管“電源接線端子”這個(gè)名字聽起來并不漂亮,但許多公司都認(rèn)為它在產(chǎn)品外觀和對(duì)用戶的親和力方面都起到了重要的作用。電源接線端子需要方便現(xiàn)場安裝,因?yàn)樗鼈兘?jīng)常被安裝在易于看到的產(chǎn)品面板的前端。這樣,營銷人員常常希望對(duì)電源接線端子產(chǎn)品的外觀有相應(yīng)的發(fā)言權(quán)。但常常會(huì)遇到這種情況:工程師設(shè)計(jì)的產(chǎn)品符合所械和電氣參數(shù)要求,卻由于不達(dá)到銷售要求而不得不進(jìn)行改變。如果這發(fā)生在設(shè)計(jì)周期的然后(經(jīng)常是營銷部門一次看到原型的時(shí)候),那么一場激烈的爭論就難以避免了,并可能導(dǎo)致成本上升以及交貨延遲。在許多工業(yè)控制系統(tǒng)中,接線端子常常是技術(shù)人員需要格外關(guān)注的為數(shù)不多的幾個(gè)部件之一。盡管其用戶界面比較簡單(主要是螺絲),但對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行來說卻重要。
總的來說,隨著電流增加,導(dǎo)線變得愈粗,而將這些粗的導(dǎo)線緊固在接線端子上所需要的扭矩也需要增加。因此,電源端子需要愈大的螺絲和愈結(jié)實(shí)的絕緣外殼。有時(shí)也會(huì)采用小螺絲來節(jié)約空間。在緊湊的接線端子產(chǎn)品中常常如此。有些導(dǎo)線的直徑達(dá)到1/4英寸以上,因此這些小螺絲很難對(duì)付。當(dāng)技術(shù)人員和維修員需要安裝多條線時(shí),采用足夠大的螺絲來簡化連線工作可節(jié)約時(shí)間。這也是工程師在設(shè)計(jì)過程中盡早聽取營銷部門意見顯得如此重要的原因。如果接線端子需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膾伖饣虿捎眠m當(dāng)?shù)念伾?,那么作為原始產(chǎn)品要求提出這些參數(shù)要比在制造周期的末尾來調(diào)整它們?nèi)菀椎枚唷?/p>
當(dāng)接線端子被用于消費(fèi)(如立體聲產(chǎn)品)產(chǎn)品中時(shí),外觀就顯得愈發(fā)重要。事實(shí)上,有些設(shè)計(jì)人員往往指定對(duì)用于音頻設(shè)備的接線端子器件進(jìn)行鍍金處理,這樣雖然增加了成本而且并沒有顯著提升性能,但鍍金確實(shí)改進(jìn)了產(chǎn)品的外觀。
二、功率處理因素
需要考慮的因素之一是器件的功率處理能力。簡單地閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)并不能確定獲得準(zhǔn)確的比較數(shù)據(jù)。工程師們需要了解手冊(cè)中所列出的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)是如何測(cè)試確定的。
目前,UL、IEC、CSA和DIN等機(jī)構(gòu)在確定接線端子產(chǎn)品的功率和性能規(guī)格時(shí)并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。用戶需要理解UL和IEC規(guī)格間的差異。在歐洲制造的接線端子產(chǎn)品的規(guī)格采用IEC標(biāo)準(zhǔn),而在某國制造的產(chǎn)品則采用UL標(biāo)準(zhǔn)。
這兩種標(biāo)準(zhǔn)之間的差異大。不了解產(chǎn)品規(guī)格測(cè)定方法的工程師會(huì)冒相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)檫x用的器件有可能會(huì)達(dá)不到所需要的功率水平,或者選用器件的規(guī)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)需要。在歐洲,器件的電流額定值是通過監(jiān)測(cè)電流增加時(shí)金屬導(dǎo)體的溫度來確定的。當(dāng)金屬引腳的溫度比環(huán)境溫度高出45℃時(shí),測(cè)量人員就將這時(shí)的電流作為該器件的額定電流值(或大電流值)。IEC規(guī)格的另一項(xiàng)是允許電流值,它是大電流的80%。與此不同,UL標(biāo)準(zhǔn)將使金屬導(dǎo)體溫度比環(huán)境溫度高出30℃時(shí)電流值的90%作為器件的電流標(biāo)稱值。由此可見,金屬導(dǎo)體部分的溫度在所有應(yīng)用中都是重要的因素。對(duì)于工業(yè)設(shè)備這愈為重要。因?yàn)楣I(yè)設(shè)備通常需要在溫度高達(dá)80℃的環(huán)境中工作。如果接線端子的溫度比這一溫度再高30℃或45℃,那么接線端子的溫度將會(huì)超過100℃。根據(jù)所選擇器件采用的標(biāo)稱值類型和絕緣材料,產(chǎn)品需要以不算高于額定值的電流工作,這樣才能確定它們可在所希望的溫度范圍內(nèi)地工作。有時(shí),適合于緊湊封裝器件的材料可能無法很好地達(dá)到散熱要求,因此此類接線端子器件使用時(shí)的電流需要不算高于額定值。
隨著企業(yè)環(huán)球化,需要設(shè)計(jì)可在環(huán)球銷售的系統(tǒng),因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員越來越經(jīng)常地使用在其它我國生產(chǎn)的電源接線端子產(chǎn)品。由于歐洲使用標(biāo)稱值測(cè)量方法,因此器件在設(shè)計(jì)中不算高于標(biāo)稱值使用在歐洲是常見的做法。然而,許多某國的設(shè)計(jì)人員并不熟悉這一概念,若不了解各標(biāo)準(zhǔn)之間的差異,在設(shè)計(jì)過程中就會(huì)困難重重了。
在選擇器件時(shí),經(jīng)常被忽略的另一個(gè)因素是產(chǎn)品所使用的端接技術(shù)。大多數(shù)電源接線端子產(chǎn)品仍在使用通孔連接方式。這種方法可提供所需要的機(jī)械支持,并可確定與嵌入在多層電路板中的電源層保持堅(jiān)實(shí)的電氣接觸。而用來將接線端子連接到電路板的引腳有多種不同的類型。有些公司只提供單引腳型號(hào),另一些則提供多引腳產(chǎn)品。多引腳產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)在于:它可使電流愈均勻地分布到電路板走線中,提供愈的機(jī)械穩(wěn)定性并提升焊接的性。
了解電源接線端子參數(shù)的測(cè)量方法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分。確認(rèn)所選擇的電源接線端子達(dá)到電源設(shè)備的溫度范圍、電流和電壓要求有助于確定系統(tǒng)的長期性。另外,如果選擇的電源接線端子器件采用了可達(dá)到市場要求的配線技術(shù),并在設(shè)計(jì)中確定用戶操作的方便,那么將可大提升后期產(chǎn)品的成功概率。
接線系統(tǒng)的任務(wù)是對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行機(jī)械和電氣的連接。壓線框能地實(shí)現(xiàn)此功能。該壓線框是用淬火硬化并經(jīng)鍍鋅鈍化的鋼制成,能承受大力矩的鋼制螺釘能地壓緊導(dǎo)線。銅質(zhì)的導(dǎo)電片鍍上柔韌的錫-鉛合金,能與導(dǎo)線保持氣密、不算高阻、長期性聯(lián)接。該接線系統(tǒng)的以下優(yōu)點(diǎn)深受用戶喜愛,而被普遍采用:
一、電壓降?。航佑|點(diǎn)的電壓降大小也是鑒別接線座質(zhì)量的尺度之一。既使對(duì)螺釘施以很小的力距,電壓降的值仍不算高于VDE0611所要求的界限。同時(shí),施加的力矩在很大范圍內(nèi)變化,電壓降幾乎不變。因此,雖然不同的操作人員所使用的力矩大小不同,卻不會(huì)影響連接質(zhì)量。
二、接觸面大,且接觸壓力大,并可以任意橫向聯(lián)絡(luò);具有自鎖、、防松功能;可安裝測(cè)試插孔,無需維護(hù);接觸點(diǎn)相應(yīng)氣密、蝕;多股線允許不壓接端頭,可直接聯(lián)接;使用方便;被環(huán)球普遍采用;
三、接觸壓力大:在接線端子中,接觸力是基本要素之一。如果沒有足夠的接觸壓力,采用再好的導(dǎo)電材料也是無濟(jì)于事的。因?yàn)?,假如接觸力過不算高,導(dǎo)線與導(dǎo)電片之間將產(chǎn)生位移,從而產(chǎn)生氧化污染,使接觸電阻增大而導(dǎo)致過熱。以WDU2.5壓線框組件為例,只需對(duì)螺釘施加0.8Nm的扭矩,便可產(chǎn)生高達(dá)750N的實(shí)際接觸力,且該力的大小與導(dǎo)線截面毫無關(guān)系。