Phoenix Contact 適合電子應用的 LPC 2,5 PCB 連接器

作者:Rolf Horn

資料提供者:DigiKey 歐洲編輯群

PCB 連接器是模組化的絕緣元件,可促成與電路板的電氣連接。緊湊、高效率電子元件的需求不斷增加,對可靠、容易使用的連接器之需求也隨著增加。Phoenix Contact 是一家工業自動化、互連和介面解決方案製造商,推出適用於電子應用的 LPC 2,5 PCB 連接器 (圖 1)。Phoenix 憑藉豐富的歷史和對創新的承諾,成為設計師和工程師在尋求品質、可靠性和效能時,值得信賴的合作夥伴。

Phoenix Contact 的 LPC 2,5 5 腳位 PCB 連接器圖片圖 1:Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 連接器有 2 至 20 個腳位選項。此圖為 5 個腳位的範例。(資料來源:Phoenix Contact)

請注意,這些連接器設計用於與 Phoenix Contact 的 CCA 2,5 基座條配接,並具有匹配的腳位數。本文著重於 LPC 2,5 PCB 連接器。因此,將不再進一步說明基座條。

連接器在 PCB 設計中的作用

連接器在印刷電路板內建立電氣連接,扮演關鍵的角色。這些組件能讓不同組件 (例如積體電路和其他電子元件) 相互順暢傳輸訊號。連接器的重要功能之一是在進行組裝和維護作業時,有助於輕鬆、安全地插拔電子元件。在這種情況下,所使用的連接器品質會直接影響 PCB 的整體效能和壽命;使用劣質的產品可能會導致訊號傳輸不良、電阻增加,甚至 PCB 過早失效等問題。

PCB 連接器有多種類型,每種都有其獨特優勢。例如,槓桿連接器提供堅固的鎖定機制,可達到安全、可靠的連接,在有衝擊、劇烈振動或頻繁移動的應用中非常有用。另一方面,SPC 系列和 DMC 系列等連接器可提供增加強的保護和免施力彈出,可達到安全性和易用性。

整合 PCB 連接器面臨的挑戰

將連接器整合到 PCB 中雖然看似直覺,但需要對細節一絲不苟。工程師若瞭解整合 PCB 連接器會面臨的挑戰,並尋求最佳化解決方案,便可以確保生產可靠、高效率的電子裝置。

安全考量

使用連接器的關鍵問題之一是觸點之間可能會失去連續性。連續性中斷可能會對應用造成嚴重後果,包括:

  • 電動車 (EV):PCB 連接器喪失連續性可能會導致轉向和煞車等關鍵系統故障。
  • 家用電器:連接器故障可能會導致短路,進而造成火災和其他潛在危險。

空間限制

電子產品的趨勢顯而易見:更小、更輕。PCB 設計中每一釐米的空間都很寶貴,因此會直接受到影響。此外,連接器之間必須要有足夠的間距以防止電氣干擾 (稱為串音)。連接器相距太近時,一個連接器發出的訊號干擾另一個連接器的風險就會增加,產生電雜訊。

訊號完整性

隨著高速資料傳輸的興起,必須重視如何保持訊號完整性。嚴重的訊號衰減可能導致資料遺失、損壞、傳輸錯誤。高頻訊號容易受到反射、衰減、干擾等傳輸問題影響。連接器的選擇及其在 PCB 上是否精確放置會影響訊號品質。

耐用性與耐磨性

連接器是機械組件,與所有機械組件一樣容易磨損,特別經過反覆插拔後。連接器必須由耐用的材料製成,並且能夠承受日常的嚴酷考驗。此外,連接器的結構 (包括其鎖定機制) 會明顯影響其使用壽命。

相容性問題

市面上有各式各樣的連接器,必須確保能與電子元件相容。連接器不匹配可能會導致效能不佳或損壞 PCB。在整合 PCB 連接器之前,設計人員必須徹底審查其規格,確保產品與預期應用相容。

Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 可插拔端子台

正確選擇連接器不僅為了確保配合,還在於確保能讓 PCB 達到最佳效能、可靠性、使用壽命。Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 連接器因其免工具的槓桿驅動設計而在業界脫穎而出,使其適合快速現場元件連接 (圖 2)。

Phoenix Contact 的 LPC 2,5 系列提供免工具槓桿連接技術圖片圖 2:Phoenix Contact 的 LPC 2,5 系列提供免工具槓桿連接技術。(資料來源:Phoenix Contact)

槓桿機制無論是否有套圈,皆可輕鬆連接導線。另一個主要優點是能夠防止不經意打開端點,進而減少接線錯誤。這可確保高安全性,尤其是在進行快速連接時。

此外,LPC 2,5 PCB 連接器提供各種配件和產品系列,可依據特定計畫需求達到靈活性和客製化。連接器提供不同的列數和腳位、標稱橫截面和插槽類型,確保與各種應用和設計相容。

推入式彈簧連接的優點

推入式彈簧是 LPC 2,5 連接器的獨特功能,支援橫截面最大達 16 mm² 的導線。

這種連接方法的主要優點包括:

  • 高效率:免工具作業可大幅縮短連接和釋放導線所需的時間。LPC 2,5 採用特殊的彈簧輪廓,可讓使用者插入剛性導體或套圈,專用的纜線入口漏斗可防止單條利茲線接續。
  • 直覺操作:LPC 2,5 的顏色編碼驅動桿提供視覺提示以達到直覺操作,使用者能夠在緊密空間中識別錯位,以避免連接錯誤。槓桿還可以降低連接錯誤的可能性,為高功率系統達到安全操作。
  • 可靠性:產品定義的接觸力可確保可靠的電線端接和長期效能。此外,槓桿機制有助於避免端子意外開路或短路,確保可靠的連接並增強系統安全性。
  • 多功能性:LPC 2,5 系列提供高達 300 V 的電壓範圍,適用於各種應用。

關鍵應用

如上所述,Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 可插拔端子台具備獨特設計和功能,適用於各種電子產品。以下是一些關鍵應用:

儲能系統

儲能系統是確保持續供電的關鍵之一,尤其是在可再生能源系統中,其生產的能源經常為間歇性。這些連接器的電壓範圍高達 300 V,可用於從小型住宅裝置到大規模安裝的各種儲能系統。

光伏

利用光伏 (PV) 技術的太陽能系統是再生能源革命的先鋒。LPC 2,5 連接器有助於確保這些系統高效率運作。在以較高電壓運作的大型太陽能裝置中,LPC 2,5 的設計有助於防止端點意外開啟。

電動車充電系統

電動車充電站用於戶外,需要耐用的連接器來達到可靠的電氣連接。LPC 2,5 系列提供可靠的電線端接,即使在充滿挑戰的環境中也能確保長期效能。

交通系統

高速列車和自動化地鐵系統等運輸系統運用複雜的電子元件進行控制、通訊、安全。在這些車輛中建立可靠的電氣連接方可提供操作安全性。

工業機器

工業機器非常重視精密度,需保持可靠的連接。LPC 2,5 連接器可防止在操作過程中產生中斷或錯誤。這些連接器可安全釋放並防止端點意外開啟,以確保機械正常運作。

結論

連接器為印刷電路板建立電氣連接,扮演關鍵的角色。Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 可插拔端子台經過精心設計,可在各種應用中建立多功能且可靠的電氣連接。具備獨特的設計特點,如槓桿驅動機制和推入式彈簧連接,因此在業界脫穎而出。科技快速發展,對可靠連接器的需求也隨之增加,因此 LPC 2,5 等產品將不可或缺。

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Rolf Horn 已經在 DigiKey 的應用工程部門任職超過六年。他負責協助客戶挑選並使用先進的技術產品。DigiKey 是全球最大且全方位服務的電子元件經銷商之一,提供超過 1000 家優質品牌製造商的 1100 萬款產品,且庫存現貨超過 260 萬款,能立即出貨。

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