Con milioni di connettori tra cui scegliere, prese PCB, piastre e circolari, connettori di potenza, RF e altro ancora, trovare il connettore giusto può essere difficile. Di seguito, le sette domande principali che ti aiutano a scegliere il connettore giusto per la tua applicazione.
1) Quali sono i requisiti elettrici?
Un ottimo punto di inizio per restringere le opzioni è verificare i requisiti elettrici. Quanti segnali abbiamo in totale? Quali tensioni, frequenze e correnti trasportano? Si tratta di un elenco multidimensionale. I segnali potrebbero essere digitali, analogici, di potenza o una combinazione dei tre. Inoltre, i segnali analogici e digitali potrebbero essere a bassa o alta frequenza.
La precisa combinazione di segnali influirà di norma su piedinatura, tipo di connettore e cablaggio. Ecco alcuni esempi:
• I segnali ad alta frequenza possono accoppiarsi in fili adiacenti in un cablaggio oppure potrebbero essere necessari collegamenti coassiali
• I segnali analogici a basso livello potrebbero richiedere la schermatura
• Per i pin ad alta tensione può essere necessario tenere conto di distanze di dissipazione e dispersione diverse oppure potrebbe essere necessario l'uso di materiali ad alta potenza dielettrica
• I percorsi ad alta frequenza possono richiedere cavi più lunghi o un numero maggiore di pin
Occorre ricordare che alcune combinazioni di segnali potrebbero non essere adatte all'inclusione in uno stesso connettore. Hai a che fare solo con segnali elettrici o è necessario aggiungere alcuni collegamenti in fibra ottica? Alcune applicazioni come le attrezzature chirurgiche richiedono anche linee di liquidi o gas. In tal caso e se il progetto necessita che tutto si trovi sullo stesso connettore, sarà probabilmente necessaria una soluzione personalizzata.
2) È necessario rispettare vincoli relativi alle dimensioni o allo spazio?
Come sai, negli ultimi decenni si è registrata una tendenza a ridurre continuamente le dimensioni che ha riguardato ogni categoria di attrezzature elettroniche. I computer sono passati dai desktop, dai laptop ai tablet fino ad arrivare ai computer a scheda singola e ai dispositivi indossabili. Molti degli articoli che un tempo si trovavano in una stanza, ad esempio le apparecchiature mediche a raggi X, oggi sono su ruote. Ciò ha portato a una corrispondente riduzione delle dimensioni e del peso dei connettori e dello spazio per essi necessario, mentre la necessità che tali connettori supportino una maggiore frequenza di accoppiamento e disaccoppiamento è aumentata.
Se questa situazione riguarda il tuo progetto corrente e sei indeciso su quale connettore scegliere, mettiamo a tua disposizione oltre 32.000 connettori D-subminiature di tutti i tipi per aiutarti a soddisfare le tue esigenze di progettazione.
3) Il connettore si troverà a operare in un ambiente estremo?
Molti sistemi di connettori sono soggetti a condizioni meccaniche difficili, come urti o vibrazioni. Un connettore progettato per affrontare tali condizioni spesso presenta caratteristiche speciali, come accoppiamenti filettati che non possono vibrare o allentarsi, o un rilascio della tensione (come una custodia) a supporto del cablaggio. In genere, i rating per la resistenza agli urti e alle vibrazioni sono riportati nelle specifiche e sono evidenziati nella parte superiore della scheda dati se il prodotto è stato progettato appositamente per sopportare condizioni estreme.
Un'altra preoccupazione comune di tipo ambientale è la temperatura estrema. Il connettore è posizionato all'esterno o all'interno, ma in prossimità di una porta esterna aperta di frequente? È presente una fonte di calore in prossimità del punto di montaggio del connettore? Materiali speciali e isolanti speciali vengono utilizzati per proteggere il connettore e i contatti, garantendo la possibilità di eseguire accoppiamento e disaccoppiamento ripetutamente e in modo affidabile. Presta attenzione alla gamma della temperatura d'esercizio consigliata sulla scheda dati.
4) È necessaria la sigillatura per assicurare la protezione contro acqua, olio o gas?
Alcuni ambienti richiedono protezione contro la penetrazione di sostanze liquide o polvere a vari livelli. Le opzioni di sigillatura ambientale partono dai semplici boot protettivi e adattatori boot, utili in caso di schizzi accidentali. Il livello di protezione successivo comporta la sigillatura degli stessi connettori. Se l'applicazione necessita di sigillatura ambientale, il sistema di codice IP classifica i connettori in base al grado di protezione contro l'infiltrazione di polvere e acqua offerto. Una volta che si conosce il livello di protezione richiesto, è possibile controllare il numero di protezione IP nelle specifiche per determinare se si dispone di una soluzione valida.
In molti settori è richiesto molto più di una semplice protezione contro l'occasionale esposizione accidentale ai liquidi. Le applicazioni mediche e alimentari devono rispettare procedure di sterilizzazione comuni che comportano l'uso di acqua ad alta pressione e ad alta temperatura, mentre le applicazioni per il cofano delle auto devono essere a prova di pulizia a vapore o rischi stradali come acqua, solventi o getti di sale. Gli ambienti più difficili (come gli spazi aperti, le profondità marine o l'aerospazio) potrebbero richiedere una sigillatura ermetica, che testa il connettore in base alle perdite di gas nel sistema.
È necessario inoltre sapere se l'ambiente richiede componenti elettronici con classificazione per luoghi a rischio di Classe 1, Divisione 2, che presentano rischi di gas, liquidi, vapori o detriti infiammabili o combustibili. Le apparecchiature elettriche installate in tali luoghi devono essere progettate e testate per garantire che non diano luogo a un'esplosione. I prodotti certificati per questo tipo di luoghi a rischio sono menzionati nelle relative specifiche per rating a sicurezza intrinseca di Classe 1, Divisione 2.
5) È necessario rispettare degli standard di settore?
Molti settori impongono i propri standard, che i produttori OEM devono rispettare. Sebbene tali standard non riguardino specificatamente i connettori, si applicano alle attrezzature di cui i connettori sono parte. La FDA stabilisce gli standard per le apparecchiature mediche, mentre le applicazioni automobilistiche aderiscono agli standard SAE, in particolare per l'utilizzo ad alta tensione nei veicoli elettrici e ibridi. Non dimentichiamo inoltre i set multipli di standard MIL relativi ad attrezzature correlate alla difesa. Tali standard non riguardano solo prestazioni e affidabilità, ma è anche necessario rispettare rigidi standard relativi a qualifiche e produzione. Controlla per confermare gli standard necessari a cui attenersi all'interno del tuo settore.
6) Qual è il livello di affidabilità necessario?
Un altro elemento molto importante da prendere in considerazione è l'utilizzo standard previsto. Quanto spesso il connettore avrà o non avrà un accoppiamento? I possibili scenari variano dall'utilizzo singolo a 10.000 o più cicli.
A volte coesistono entrambi nello stesso sistema, un cablaggio dei sensori potrebbe essere disponibile pre-assemblato dal produttore e presentare un connettore pensato per un utilizzo singolo con la relativa presa per l'accoppiamento sull'attrezzatura di diagnostica adatta a migliaia di cicli. In un'applicazione per il settore automobilistico, d'altra parte, i connettori possono rimanere accoppiati per tutto il ciclo di vita del veicolo.
Per alcuni connettori è indicata una specifica per MTBF (Mean Time Before Failure) o MTTF (Mean Time To Failure) con le stime calcolate per la durata del prodotto durante l'uso "standard". Questa specifica può servire da guida per sapere se il connettore è giusto per l'applicazione in uso. Se il cavo del connettore sarà posizionato su una porta o su un braccio robotizzato che richiede la piegatura quotidiana del cavo, si consiglia di controllare il raggio di curvatura massimo del cavo e se funziona o meno con un cavo "high flex".
L'affidabilità dei connettori è un tema complesso; dipende da molteplici fattori ed è in genere difficile determinare delle stime precise.
7) Quali tipi di terminazioni sono necessari?
Le terminazioni sono utilizzate per collegare il pin o la presa del connettore al conduttore associato, che sia un cavo, una traccia PCB o altro. Sono disponibili diversi tipi di terminale, comprese le connessioni crimpate, le connessioni saldate, a pressione (ad esempio in un connettore a nastro) o perfino il wire-wrap. Ogni tipologia presenta vantaggi e svantaggi. Le connessioni crimpate, ad esempio, sono più semplici da riparare sul campo. La scelta della terminazione dipende in genere dalla progettazione e dall'applicazione nel suo complesso.
Ogni applicazione di connettori è unica e presenta vincoli di progetto, costi, obiettivi e combinazioni di segnali unici. Utilizza queste sette domande per limitare le opzioni e trovare il tipo di connettore migliore per la tua applicazione. In caso di dubbi, contatta gli esperti di Arrow. Ti aiuteremo a districare la matassa.