電源應用的大電流連接器

隨著各產業和社會努力轉用再生能源,電氣化和能源管理也齊頭並進,同時也在支援人工智慧和機器學習的新資料中心等領域,努力應對齊不斷增長的電力需求。

這些問題為新型大功率應用帶來龐大的潛力,例如更高效的電動車 (EV) 充電、智慧工廠自動化和智慧建築管理、公共運輸、醫療設備和醫院能源管理等。工程師和廠商也準備迎接龐大的新型應用商機,這些應用可迎合市場趨勢並滿足商業客戶和消費者的需求。

麥肯錫分析師寫道:「在電氣化的預期與加速蓬勃下,整個電氣化價值鏈釋放了大量的創價機會,包括資產、零組件和原物料。」

美國能源部電力辦公室聲稱,電氣化可以減少整體排放量、降低能源成本,並為公用事業電網提供營運靈活性,藉此達到配電和發電資產的最佳化,且不會增加基礎設施。

根據該機關表示,「運輸、建築、工業和農業是已經開始電氣化的經濟領域」,並提出眾多例子,包括輕型電動車與車隊、新住宅和商業建築中採用高效率電器,以及舊建築、工業製程和設備以及農業企業設備的改造。

大電流連接至關重要

隨著市場對電氣化和能源管理應用的需求增加,許多應用的電路將要求具備大電流、高電壓的連接。

可靠、靈活的大電流連接器和纜線組件解決方案對於設計強大的電子應用來說至關重要,以便符合產業和政府的安全標準,並且迅速因應客戶瞬息萬變的需求,包括:

  • 促成電動車、混合動力汽車、充電基礎設施和電池管理系統
  • 支援工業自動化、機器人、機械以及發電和配電
  • 有利於太陽能、風能、水力和地熱發電和儲能
  • 增強筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、遊戲主機和穿戴式裝置的效能和安全性

自 1960 年代中期以來,Molex 一直是電源連接器的創新廠商。該公司創造了一種獨特的引腳和插座設計,能讓金屬引腳以正確的方向鍵入,進而讓小型連接器安全配接並縮小尺寸。

對於想在越來越小的空間內裝入更多電子配備的產業來說,更小的互連元件有其必要。Molex 透過全方位的電源連接器品項來滿足這些需求,因此可在艱困的空間中 (通常具有嚴格的熱限制) 為電源供應器和系統進行非常大的電流傳輸。

Molex 開發了 COEUR 插座技術(圖 1),可克服大電流、高效能應用的挑戰和嚴峻的環境條件。

圖 1:Molex 的 COUER 插座技術能提供更大的導電表面積並將發熱降至最低。(圖片來源:Molex)

COUER 設計採用沖壓的錐形插座並具有斜角的接觸柱,可在配接引腳的徑向軸上達到最大量的觸點。每個接觸柱的配接區提供更大的導電表面積,也可將高載流應用的發熱降至最低。

COUER 插座技術在該公司的 PowerWize 系列線對板/線對匯流排連接器,以及 UltraWize 系列線對板大電流連接器和纜線組件中都是關鍵元素。由於具有多個接觸柱,此技術可在接觸介面處提供低接觸電阻和低壓降。

PowerWize 連接可以安裝在印刷電路板或匯流排上,因此適用於資料中心、電信和網路、工業環境和盲插應用等眾多應用。可支援高達 1,000 V 和 190 A,並提供具有側面鎖定的 6 mm 版本和具有頂端鎖定的 8 mm 版本;兩者都採用機械鍵控,可在系統整合過程中避免誤接。

PowerWize 排針座 (圖 2) 和插座皆符合業界標準的接觸安全要求。可以連接到各種基材,並壓接成各種線型和線規。PowerWize 壓接插座可以接受 1/0 AWG、2 AWG、4 AWG、6 AWG、8 AWG 或 10 AWG 電線。

圖 2:Molex 的 PowerWize 2046000001 連接器排針座。(圖片來源:Molex)

用於電路板實作的 UltraWize 連接器和纜線組件較專用於資料中心,以符合其講究的節省空間和功率密度考量。這些連接器 (圖 3) 也採用機械鍵控,帶有定位釘可確保正確配接,並具有確閉鎖緊機制,可避免意外鬆開。

圖 3:Molex 的 UltraWize 2185670002 連接器置放在印刷電路板上。(圖片來源:Molex)

UltraWize 纜線組件可達到纜線側的出口配置,無需配合纜線彎曲半徑,因此可將堆疊高度和 PCB 覆蓋區降至最低。纜線組件可接受的最大電壓為 125 V,電流可高達 170 A,提供直角對直角 (2262692025) 和直角對垂直 (圖 4) 的款式。

圖 4:Molex 的 UltraWize 直角對垂直 2262702025 纜線組件。(圖片來源:Molex)

結論

Molex 的 PowerWize 和 UltraWize 連接器為廠商提供眾多選項,可用於超大電流應用。兩種連接器類型的設計都納入安全和效能的考量,並具有機械鍵控和定位釘,可避免誤接,更具有設計靈活性,可滿足不同的應用需求。

關於作者

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Pete Bartolik 是一位自由撰稿人,二十多年來持續研究和撰寫 IT 和 OT 問題及產品的相關文章。他曾擔任 IT 管理刊物《Computerworld》的新聞編輯、最終使用者電腦月刊的主編以及日報記者。

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