Come selezionare i connettori di alimentazione CC: nozioni di base

Jun 11, 2023

La scelta di un connettore di alimentazione CC è un aspetto spesso trascurato del progetto finale di un ingegnere. Sebbene siano componenti relativamente semplici e diretti, i connettori di alimentazione CC richiedono comunque una conoscenza di base per garantire la selezione del connettore corretto.

Conosciuti anche come connettori a cilindro, i connettori di alimentazione CC avranno valori nominali di corrente e tensione specificati dal produttore per garantire l'affidabilità nelle applicazioni di erogazione di energia. Il jack e la spina di un connettore di alimentazione CC standard presentano in genere due conduttori. Un conduttore è esposto e il secondo conduttore è incassato, il che aiuta a prevenire un cortocircuito accidentale tra i due conduttori. Poiché i connettori cilindrici vengono quasi sempre utilizzati per fornire alimentazione a un'applicazione finale, non vi è praticamente alcun rischio di danneggiare altri componenti collegando un connettore di alimentazione CC a una porta errata.

Nell'industria elettronica esistono tre configurazioni comunemente accettate per i connettori di alimentazione CC: jack, spina e presa. Un jack di alimentazione CC è responsabile della ricezione dell'alimentazione e solitamente è montato sul PCB o sul telaio di un dispositivo elettronico. Anche le prese di alimentazione CC sono destinate a ricevere alimentazione, ma si trovano invece all'estremità di un cavo di alimentazione. Infine, le spine di alimentazione CC forniscono alimentazione da un alimentatore collegandosi a un jack o una presa di alimentazione CC adatta. La Figura 1 seguente mostra queste configurazioni comuni.

Mentre le definizioni di jack, spine e prese sono ben standardizzate nel settore, le definizioni di genere per i connettori di alimentazione CC lo sono meno. Molti ingegneri seguono semplicemente le convenzioni di genere del settore dei connettori RF, che definiscono il genere di un connettore a cilindro in base alla configurazione del pin centrale. Pertanto, i connettori di alimentazione CC con pin centrale sono generalmente definiti come connettori maschio e il connettore di accoppiamento come femmina. Questa linea di definizione a volte può creare confusione quando si affronta la differenza tra jack e spine maschio e femmina, ma la Figura 2 fornisce esempi per aiutare a chiarire.

Alcune specifiche chiave quando si decide un connettore cilindrico appropriato sono i diametri del perno interno e del manicotto esterno. Nelle tabelle seguenti sono elencati i diametri più comuni per queste specifiche.

Sebbene il gioco comune debba ancora essere standardizzato, il diametro del manicotto interno, che si interfaccia con il perno interno, dovrebbe essere leggermente maggiore di quello del perno di accoppiamento. Quando si tratta del manicotto esterno e del connettore di accoppiamento, lo spazio non è fondamentale per il corretto funzionamento del connettore poiché la connessione di accoppiamento al manicotto esterno è una molla piatta a sbalzo.

Oltre ai diametri del pin interno e del manicotto esterno, la profondità di inserimento è un'altra specifica del connettore di alimentazione CC da tenere presente. Un progettista scoprirà spesso che la profondità di inserimento del jack è inferiore alla lunghezza del cilindro della spina. Questo perché in alcune installazioni è importante tenere conto della profondità della parete dello chassis.

Se non si tiene conto di tale profondità aggiuntiva, la lunghezza del cilindro potrebbe essere troppo corta per accoppiarsi correttamente al martinetto nell'installazione. In altri casi in cui non è necessario che il cilindro del connettore sia completamente chiuso quando inserito nel martinetto, è accettabile una lunghezza del cilindro maggiore rispetto al rapporto di profondità di inserimento.

Un jack o una spina di alimentazione CC standard ha due conduttori con il pin centrale tipicamente per l'alimentazione e il manicotto esterno tipicamente per la terra. Tuttavia, è accettabile invertire questa configurazione del conduttore. In alcuni modelli di jack di alimentazione è disponibile anche un terzo conduttore che forma un interruttore con il conduttore della guaina esterna. Questo interruttore può essere utilizzato per rilevare o indicare l'inserimento della spina o per selezionare tra le fonti di alimentazione in base a quando la spina è o meno inserita.

Come per molti componenti, esistono diverse opzioni per montare un jack di alimentazione CC su un'applicazione finale.

I jack di alimentazione CC con montaggio a pannello offrono la comodità di essere montati in qualsiasi punto dello chassis del prodotto, con il compromesso di dover utilizzare cavi per il collegamento ai circuiti elettronici. Quando si tratta di jack di alimentazione CC montati su PCB, i più comuni sono il montaggio superficiale (SMT) e il foro passante con orientamento orizzontale o verticale.