Wie man die richtigen elektrischen Verbinder auswählt

Die Wahl des richtigen elektrischen Steckverbinders für Ihre Anwendung ist wichtig für das Design Ihres Fahrzeugs oder mobiler Geräte. Die geeigneten Kabelverbinder können eine zuverlässige Möglichkeit bieten, zu modularisieren, Platz zu sparen oder die Herstellbarkeit und Wartung im Feld zu verbessern. In diesem Artikel behandeln wir die wichtigsten Kriterien, die bei der Auswahl elektrischer Verbindungskomponenten zu berücksichtigen sind. StrombelastbarkeitStrom

Nennstrom
Der aktuelle Wert ist ein Maß für die Menge an Strom (angegeben in Ampere), die durch einen verbundenen Anschluss geleitet werden kann. Stellen Sie sicher, dass die Strombelastbarkeit Ihres Steckers mit den Stromfähigkeiten der einzelnen verbundenen Anschlüsse übereinstimmt.

Beachten Sie, dass die Strombelastbarkeit davon ausgeht, dass alle Schaltungen des Gehäuses die maximale Nennstromstärke führen. Die Strombelastbarkeit setzt außerdem voraus, dass der maximale Drahtquerschnitt für diese Steckerserie verwendet wird. Wenn beispielsweise eine Standard-Steckerserie eine maximale Strombelastbarkeit von 12 Ampere/Schaltung hat, wird die Verwendung von 14 AWG Draht angenommen. Wird ein kleinerer Draht verwendet, sollte die maximale Stromtragfähigkeit für jede AWG-Größe, die kleiner als die maximale ist, um 1,0 bis 1,5 Ampere/Schaltung reduziert werden.

Steckersgröße und Schaltungsdichte

Die Größe des elektrischen Steckers wird zunehmend durch den Trend beeinflusst, den Platzbedarf der Geräte zu reduzieren, ohne die Stromkapazität zu verlieren. Berücksichtigen Sie den Raum, den Ihre elektrischen Anschlüsse und Stecker benötigen. Verbindungen in Fahrzeugen, Lastwagen und mobilen Geräten werden oft in kleinen Fächern hergestellt, in denen der Platz knapp ist.

Schaltungsdichte ist ein Maß für die Anzahl der Schaltungen, die ein elektrischer Stecker pro Quadratzoll aufnehmen kann. .

Ein Stecker mit hoher Schaltungsdichte kann die Notwendigkeit für mehrere Stecker eliminieren und gleichzeitig Platz und Effizienz maximieren. Aptiv HES (Harsh Environment Series)-Stecker, zum Beispiel, bieten hohe Stromkapazität und hohe Schaltungsdichte (bis zu 47 Schaltungen) mit kleinen Gehäusen. Und Molex stellt ein Mizu-P25 Mehrpol-Steckersystem mit einem sehr kleinen 2,5 mm Pitch her, das in sehr enge Fächer passt.

Hohe Schaltungsdichte: Ein versiegelter 18-Positionen-Stecker, hergestellt von TE Connectivity.

Andererseits kann es Situationen geben, in denen Sie einen 2- oder 3-Schaltungen-Stecker aus Gründen der Einfachheit und leichten Identifikation bevorzugen. Beachten Sie auch, dass eine hohe Schaltungsdichte mit einem Kompromiss verbunden ist: einem möglichen Verlust der Strombelastbarkeit aufgrund der größeren Wärmeentwicklung durch mehrere Anschlüsse im Gehäuse. Zum Beispiel würde ein Stecker, der auf einem 2- oder 3-Schaltungen-Gehäuse bis zu 12 Ampere/Schaltung führen kann, nur 7,5 Ampere/Schaltung auf einem 12- oder 15-Schaltungen-Gehäuse führen.

Gehäuse- und Anschlussmaterialien sowie Beschichtungen

Die meisten elektrischen Stecker bestehen aus einem Nylon-Kunststoff mit Flammschutznormen von UL94V-2 bis 94V-0. Die höhere 94V-0-Bewertung zeigt an, dass das Nylon sich im Brandfall schneller selbst löscht als das Nylon mit 94V-2. Eine 94V-0-Bewertung bedeutet nicht, dass die Betriebstemperatur höher ist, sondern vielmehr, dass das Material widerstandsfähiger gegen Flammen ist. Für die meisten Anwendungen ist das Material mit 94V-2 ausreichend.

Standardmäßige Beschichtungsoptionen für die Anschlüsse bei den meisten Steckern sind Zinn, Zinn/ Blei und Gold. Zinn und Zinn/Blei sind für die meisten Anwendungen geeignet, bei denen die Ströme über 0,5A pro Schaltung liegen. Goldbeschichtete Anschlüsse, wie die in der Deutsch DTP-kompatiblen Amphenol ATP Series™-Reihe angebotenen Anschlüsse, sollten in der Regel in Signalanwendungen oder bei niedrigen Strömen in rauen Umgebungen verwendet werden.

Anschlussgrundmaterialien sind entweder Messing oder Phosphorbronze. Messing ist das Standardmaterial und bietet eine ausgezeichnete Kombination aus Festigkeit und Stromtragfähigkeit. Phosphorbronze wird empfohlen, wenn ein dünneres Grundmaterial erforderlich ist, um eine niedrigere Einrastkraft zu erzielen, wenn hohe Einrast-/Ausrastzyklen (>100 Zyklen) wahrscheinlich sind oder wenn eine längere Exposition gegenüber hohen Umgebungstemperaturen (>29°C/85°F) wahrscheinlich ist.

Rechts: Ein vergoldeter AT-Serie™-Anschluss von Amphenol Sine Systems, ideal für Signal- oder Niederspannungsanwendungen.

Einrastkraft
Einrastkraft bezieht sich auf den Aufwand, der erforderlich ist, um die beiden bestückten elektrischen Steckverbinderhälften zu verbinden, zu koppeln oder einzurasten. Bei Anwendungen mit hoher Kontaktzahl können die Gesamteinrastkräfte einiger Steckverbinderfamilien 23 kg oder mehr betragen, eine Kraft, die für einige Montagespezialisten oder in Anwendungen, bei denen die elektrischen Steckverbinder schwer zugänglich sind, als übermäßig angesehen werden kann. Umgekehrt kann in schweren Anwendungen,eine hohe Einrastkraft bevorzugt werden, damit die Verbindung wiederholtem Rütteln und Vibrationen im Einsatz standhalten kann.

Rechts: Dieser 12-Wege ATM Series™-Steckverbinder von Amphenol Sine Systems kann eine Einrastkraft von bis zu 40 kg aushalten.

Gehäuse-Sperrtyp
Steckverbinder sind entweder mit einer positiven oder passiven Sperrfunktion ausgestattet. Die Wahl eines Typs gegenüber dem anderen hängt vom Grad der Belastung ab, der auf die verbundenen elektrischen Steckverbinder ausgeübt wird. Ein Steckverbinder mit positiver Sperrfunktion erfordert, dass der Bediener ein Sperrgerät deaktiviert, bevor die Hälften getrennt werden können, während ein passives Sperrsystem das Trennen der Hälften durch einfaches Ziehen mit moderater Kraft ermöglicht. Bei Anwendungen mit starken Vibrationen oder bei Kabeln, die axialen Belastungen ausgesetzt sind, sollten Steckverbinder mit positiver Sperrfunktion spezifiziert werden.

Hier gezeigt: Ein Aptiv Apex Sealed Connector-Gehäuse mit einer sichtbaren positiven Sperrsicherungstaste (in Rot) oben rechts. Beim Verbinden des Steckverbinders wird die rote Taste gedrückt, um die Verbindung zu sichern.

Drahtgröße
Die Drahtgröße ist bei der Auswahl von Steckverbindern wichtig, insbesondere in Anwendungen, bei denen die erforderliche Strombelastbarkeit nahe am Maximum der gewählten Steckverbinderfamilie liegt oder bei denen mechanische Festigkeit im Draht erforderlich ist. In beiden Fällen sollte ein dickerer Drahtquerschnitt gewählt werden. Die meisten elektrischen Steckverbinder sind für Automobil-Drahtgrößen von 16 bis 22 AWG ausgelegt. Für Hilfe bei der Auswahl der Drahtgröße und -länge konsultieren Sie bitte unsere Drahtgrößentabelle.

Betriebsspannung

Die meisten DC-Anwendungen im Automobilbereich liegen im Bereich von 12 bis 48 Volt, während AC-Anwendungen von 600 bis 1000 Volt reichen können. Hochspannungsanwendungen erfordern in der Regel größere Steckverbinder, die die Spannung und die während des Gebrauchs entstehende Wärme aufnehmen können.

Rechts: Ein SB® 120 Series-Steckverbinder von Anderson Power Products, ausgelegt für 600 Volt und häufig in Gabelstaplern und Materialhandling-Geräten verwendet.

Zulassungen oder Zulassungsstellen
Stellen Sie sicher, dass das elektrische Steckverbindersystem auf eine einheitliche Spezifikation getestet wurde, im Vergleich zu anderen Steckverbindersystemen. Die meisten Steckverbinder erfüllen die Anforderungen von UL, Society of Automotive Engineers (SAE) und CSA. IP-Schutzarten (Ingress Protection) und Salzsprühtests sind Indikatoren für die Beständigkeit des Steckverbinders gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Für weitere Informationen siehe unseren Leitfaden zu IP-Codes für Fahrzeug-Elektronikkomponenten.

Umweltfaktoren

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl Ihrer elektrischen Anschlussklemme oder Ihres Steckverbinders die Umgebung, in der das Fahrzeug oder die Ausrüstung verwendet oder gelagert wird.  Wenn die Umgebung extrem hohen und niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist oder übermäßige Feuchtigkeit und Schmutz, wie bei Bau- oder Marineausrüstung, aufweist, sollten Sie ein versiegeltes Steckverbindungssystem wählen, wie das Auf der rechten Seite gezeigt: Ein umweltversiegelter 6-Wege ATO Series Stecker von Amphenol Sine Systems, mit einer Amphenol AT Serie™.

IP-Bewertung von IP69K. Viele Schwerlaststeckverbinder verfügen über integrierte Zugentlastungen in Form eines verlängerten Gehäuses, wie im.

Zugentlastung
Amphenol ATO6 Series 6-Wege Stecker Steckeranschluss gezeigt. . Zugentlastung bietet einen zusätzlichen Schutz für Ihr Steckverbindungssystem, hält die Kabel eingeschlossen und verhindert, dass sie sich an den Anschlüssen biegen.

Fazit
Eine zuverlässige elektrische Verbindung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Ihr elektrisches System reibungslos funktioniert. Die Zeit zu investieren, um die in diesem Artikel diskutierten Faktoren zu bewerten, hilft Ihnen, einen Stecker auszuwählen, der Ihnen über Jahre hinweg gute Dienste leisten wird. Um ein Teil zu finden, das Ihren Anforderungen entspricht, wenden Sie sich an einen Händler mit einer großen Auswahl an Anschlüssen und Steckverbindern..

Beachten Sie, dass Off-Highway-Fahrzeuge, die im Bau, Bergbau und in der Landwirtschaft eingesetzt werden, robustere Steckverbinder benötigen als solche in Verbraucherfahrzeugen.