影响接线端子的选择因素与接线系统优点

2021-05-10 08:21:52

影响接线端子选择的重要因素。

一、外观因素

尽管“电源接线端子”这个名字听起来并不漂亮,但许多公司都认为它在产品外观和对用户的亲和力方面都起到了重要的作用。电源接线端子需要方便现场安装,因为它们经常被安装在易于看到的产品面板的前端。这样,营销人员常常希望对电源接线端子产品的外观有相应的发言权。但常常会遇到这种情况:工程师设计的产品符合所有机械和电气参数要求,却由于不达到销售要求而不得不进行改变。如果这发生在设计周期的然后(经常是营销部门一次看到原型的时候),那么一场激烈的争论就难以避免了,并可能导致成本上升以及交货延迟。在许多工业控制系统中,接线端子常常是技术人员需要格外关注的为数不多的几个部件之一。尽管其用户界面比较简单(主要是螺丝),但对于设备的正常运行来说却重要。

总的来说,随着电流增加,导线变得愈粗,而将这些粗的导线紧固在接线端子上所需要的扭矩也需要增加。因此,电源端子需要愈大的螺丝和愈结实的绝缘外壳。有时也会采用小螺丝来节约空间。在紧凑的接线端子产品中常常如此。有些导线的直径达到1/4英寸以上,因此这些小螺丝很难对付。当技术人员和维修员需要安装多条线时,采用足够大的螺丝来简化连线工作可节约时间。这也是工程师在设计过程中尽早听取营销部门意见显得如此重要的原因。如果接线端子需要进行适当的抛光或采用适当的颜色,那么作为原始产品要求提出这些参数要比在制造周期的末尾来调整它们容易得多。

当接线端子被用于消费(如立体声产品)产品中时,外观就显得愈发重要。事实上,有些设计人员往往指定对用于音频设备的接线端子器件进行镀金处理,这样虽然增加了成本而且并没有显著提升性能,但镀金确实改进了产品的外观。

二、功率处理因素

需要考虑的因素之一是器件的功率处理能力。简单地阅读数据手册并不能确定获得准确的比较数据。工程师们需要了解手册中所列出的产品性能数据是如何测试确定的。

目前,UL、IEC、CSA和DIN等机构在确定接线端子产品的功率和性能规格时并没有统一的标准。用户需要理解UL和IEC规格间的差异。在欧洲制造的接线端子产品的规格采用IEC标准,而在某国制造的产品则采用UL标准。

这两种标准之间的差异大。不了解产品规格测定方法的工程师会冒相当大的风险,因为选用的器件有可能会达不到所需要的功率水平,或者选用器件的规格远远超出了设计需要。在欧洲,器件的电流额定值是通过监测电流增加时金属导体的温度来确定的。当金属引脚的温度比环境温度高出45℃时,测量人员就将这时的电流作为该器件的额定电流值(或大电流值)。IEC规格的另一项是允许电流值,它是大电流的80%。与此不同,UL标准将使金属导体温度比环境温度高出30℃时电流值的90%作为器件的电流标称值。由此可见,金属导体部分的温度在所有应用中都是重要的因素。对于工业设备这愈为重要。因为工业设备通常需要在温度高达80℃的环境中工作。如果接线端子的温度比这一温度再高30℃或45℃,那么接线端子的温度将会超过100℃。根据所选择器件采用的标称值类型和绝缘材料,产品需要以不算高于额定值的电流工作,这样才能确定它们可在所希望的温度范围内地工作。有时,适合于紧凑封装器件的材料可能无法很好地达到散热要求,因此此类接线端子器件使用时的电流需要不算高于额定值。

随着企业环球化,需要设计可在环球销售的系统,因此系统设计人员越来越经常地使用在其它我国生产的电源接线端子产品。由于欧洲使用标称值测量方法,因此器件在设计中不算高于标称值使用在欧洲是常见的做法。然而,许多某国的设计人员并不熟悉这一概念,若不了解各标准之间的差异,在设计过程中就会困难重重了。

在选择器件时,经常被忽略的另一个因素是产品所使用的端接技术。大多数电源接线端子产品仍在使用通孔连接方式。这种方法可提供所需要的机械支持,并可确定与嵌入在多层电路板中的电源层保持坚实的电气接触。而用来将接线端子连接到电路板的引脚有多种不同的类型。有些公司只提供单引脚型号,另一些则提供多引脚产品。多引脚产品的优点在于:它可使电流愈均匀地分布到电路板走线中,提供愈的机械稳定性并提升焊接的性。

了解电源接线端子参数的测量方法是系统设计的关键部分。确认所选择的电源接线端子达到电源设备的温度范围、电流和电压要求有助于确定系统的长期性。另外,如果选择的电源接线端子器件采用了可达到市场要求的配线技术,并在设计中确定用户操作的方便,那么将可大提升后期产品的成功概率。

接线系统的任务是对导线进行机械和电气的连接。压线框能地实现此功能。该压线框是用淬火硬化并经镀锌钝化的钢制成,能承受大力矩的钢制螺钉能地压紧导线。铜质的导电片镀上柔韧的锡-铅合金,能与导线保持气密、不算高阻、长期性联接。该接线系统的以下优点深受用户喜爱,而被普遍采用:

一、电压降小:接触点的电压降大小也是鉴别接线座质量的尺度之一。既使对螺钉施以很小的力距,电压降的值仍不算高于VDE0611所要求的界限。同时,施加的力矩在很大范围内变化,电压降几乎不变。因此,虽然不同的操作人员所使用的力矩大小不同,却不会影响连接质量。

二、接触面大,且接触压力大,并可以任意横向联络;具有自锁、抗震、防松功能;可安装测试插孔,无需维护;接触点相应气密、蚀;多股线允许不压接端头,可直接联接;使用方便;被环球普遍采用;

三、接触压力大:在接线端子中,接触力是基本要素之一。如果没有足够的接触压力,采用再好的导电材料也是无济于事的。因为,假如接触力过不算高,导线与导电片之间将产生位移,从而产生氧化污染,使接触电阻增大而导致过热。以WDU2.5压线框组件为例,只需对螺钉施加0.8Nm的扭矩,便可产生高达750N的实际接触力,且该力的大小与导线截面毫无关系。

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