Comment choisir les bons connecteurs électriques

Choisir le bon connecteur électrique pour votre application est important pour la conception de votre véhicule ou équipement mobile. Les connecteurs de fil appropriés peuvent offrir un moyen fiable de modulariser, réduire l'espace utilisé ou améliorer la fabricabilité et la maintenance sur le terrain. Dans cet article, nous aborderons les critères clés à considérer lors de la sélection des composants d'interconnexion électrique. Capacité de courantCapacité

Capacité de courant
L'intensité nominale est une mesure de la quantité de courant (indiquée en ampères) qui peut traverser une borne connectée. Assurez-vous que l'intensité nominale de votre connecteur correspond aux capacités de transport de courant des bornes individuelles connectées.

Notez que l'intensité nominale suppose que tous les circuits du boîtier transportent le courant maximal nominal. L'intensité nominale suppose également que le calibre de fil maximal pour cette famille de connecteurs est utilisé. Par exemple, si une famille de connecteurs standard a une intensité nominale maximale de 12 ampères/circuit, l'utilisation d'un fil de calibre 14 AWG est supposée. Si un fil plus petit est utilisé, la capacité de transport de courant maximale doit être réduite de 1,0 à 1,5 ampères/circuit pour chaque plage de calibre AWG inférieure au maximum.

Taille du connecteur et densité de circuit

La taille des connecteurs électriques est de plus en plus influencée par la tendance à réduire l'empreinte des équipements sans perdre de capacité de courant. Gardez à l'esprit l'espace dont vos bornes et connecteurs électriques auront besoin. Les connexions dans les véhicules, les camions et les équipements mobiles sont souvent réalisées dans de petits compartiments où l'espace est limité.

La densité de circuit est une mesure du nombre de circuits qu'un connecteur électrique peut accueillir par pouce carré.

Un connecteur à haute densité de circuit peut éliminer le besoin de plusieurs connecteurs tout en maximisant l'espace et l'efficacité. Connecteurs Aptiv HES (Série Environnement Difficile), par exemple, offrent une capacité de courant élevée et une densité de circuit élevée (jusqu'à 47 circuits) avec de petits boîtiers. Et Molex fabrique un système de connecteurs multi-broches Mizu-P25 avec un pas très petit de 2,5 mm, qui peut s'insérer dans des compartiments très étroits.

Haute densité de circuit : un connecteur étanche à 18 positions fabriqué par TE Connectivity.

D'un autre côté, il peut y avoir des situations où vous préférez utiliser un connecteur à 2 ou 3 circuits pour des raisons de simplicité et de facilité d'identification. Notez également que la haute densité de circuit s'accompagne d'un compromis : une perte potentielle de l'intensité nominale en raison de la plus grande quantité de chaleur générée par plusieurs bornes à l'intérieur du boîtier. Par exemple, un connecteur qui peut transporter jusqu'à 12 ampères/circuit sur un boîtier à 2 ou 3 circuits ne transporterait que 7,5 ampères/circuit sur un boîtier à 12 ou 15 circuits.

Matériaux et placages du boîtier et des bornes

La plupart des connecteurs électriques sont fabriqués à partir d'un plastique nylon avec des indices d'inflammabilité de UL94V-2 ou 94V-0. L'indice 94V-0 le plus élevé indique que le nylon s'éteindra (en cas d'incendie) plus rapidement que le nylon 94V-2. Un indice 94V-0 n'implique pas une température de fonctionnement plus élevée, mais plutôt une plus grande résistance à la propagation des flammes. Pour la plupart des applications, le matériau 94V-2 est adéquat.

Les options de placage de borne standard pour la plupart des connecteurs sont l'étain, l'étain/plomb et l'or. L'étain et l'étain/plomb conviennent à la plupart des applications où les courants sont supérieurs à 0,5 A par circuit. Les bornes plaquées or, telles que les bornes proposées dans la gamme de connecteurs compatible Deutsch DTP Amphenol ATP Series™, doivent généralement être spécifiées dans les applications de signal ou de faible courant en environnement difficile.

Les matériaux de base des bornes sont soit le laiton, soit le bronze phosphoreux. Le laiton est le matériau standard et offre une excellente combinaison de résistance et de capacités de transport de courant. Le bronze phosphoreux est recommandé lorsqu'un matériau de base plus mince est nécessaire pour obtenir une force d'engagement plus faible, lorsque des cycles d'engagement/désengagement élevés (> 100 cycles) sont probables, ou lorsqu'une exposition prolongée à une température ambiante élevée (> 29 °C) est probable.

Droite : Un terminal de la série AT plaqué or™ d'Amphenol Sine Systems, idéal pour les applications de signal ou de faible courant.

Force d'engagement
La force d'engagement fait référence à l'effort nécessaire pour connecter, jumeler ou engager les deux moitiés de connecteur électrique peuplées. Dans les applications avec un nombre élevé de circuits, les forces d'engagement totales pour certaines familles de connecteurs peuvent atteindre 50 livres ou plus, une force qui peut être considérée comme excessive pour certains opérateurs d'assemblage ou dans des applications où les connecteurs électriques sont difficiles d'accès. Inversement, dans applications industrielles lourdes, une force d'engagement élevée peut être préférée afin que la connexion puisse résister à des secousses répétées et à des vibrations sur le terrain.

Droite : Ce connecteur de la série ATM 12 voies™ d'Amphenol Sine Systems peut supporter une force d'engagement jusqu'à 40 kg.

Type de verrouillage du boîtier
Les connecteurs sont équipés d'un verrouillage positif ou passif. Le choix entre l'un ou l'autre dépend du degré de stress auquel les connecteurs électriques jumelés seront soumis. Un connecteur avec verrouillage positif nécessite que l'opérateur désactive un dispositif de verrouillage avant que les moitiés du connecteur puissent être séparées, tandis qu'un système de verrouillage passif permettra aux moitiés du connecteur de se désengager simplement en tirant les deux moitiés avec une force modérée. Dans les applications à forte vibration ou lorsque le fil ou le câble est soumis à des charges axiales, il est recommandé de spécifier des connecteurs à verrouillage positif.

Illustré ici : Un boîtier de connecteur étanche Aptiv Apex avec un onglet d'assurance de position du connecteur à verrouillage positif visible en haut à droite (en rouge). Lors de la connexion, l'onglet rouge est poussé pour aider à assurer la connexion.

Taille du fil
La taille du fil est importante lors du choix des connecteurs, en particulier dans les applications où la capacité de courant requise est proche du maximum pour la famille de connecteurs choisie, ou lorsque la résistance mécanique du fil est nécessaire. Dans les deux cas, il faut choisir un calibre de fil plus lourd. La plupart des connecteurs électriques peuvent accueillir des fils automobiles de calibre 16 à 22 AWG. Pour vous aider à choisir la taille et la longueur du câblage, consultez notre tableau de dimensionnement des fils.

Tension de fonctionnement

La plupart des applications automobiles en courant continu varient de 12 à 48 volts, tandis que les applications en courant alternatif peuvent aller de 600 à 1000 volts. Les applications à haute tension nécessiteront généralement des connecteurs plus grands capables de contenir la tension et la chaleur générée lors de l'utilisation.

Droite : Un connecteur de la série SB® 120 d'Anderson Power Products, rated pour 600 volts et souvent utilisé dans les chariots élévateurs et les équipements de manutention.

Approbations ou homologations d'organismes
Assurez-vous que le système de connecteur électrique a été testé selon une spécification cohérente par rapport à d'autres systèmes de connecteurs. La plupart des connecteurs répondent aux exigences des organismes UL, Society of Automotive Engineers (SAE) et CSA. Les classifications IP (protection contre l'intrusion) et les tests de brouillard salin sont des indicateurs de la résistance du connecteur à l'humidité et aux contaminants. Pour plus d'informations, consultez notre Guide des codes IP pour les composants électriques de véhicules.

Facteurs environnementaux

Prenez en compte l'environnement dans lequel le véhicule ou l'équipement sera utilisé ou stocké lors de la sélection de votre terminal ou connecteur électrique  choix. Si l'environnement est sensible à des températures extrêmes élevées et basses, ou à une humidité excessive et à des débris, tels que des équipements de construction ou marins, vous devrez choisir un système de connecteur étanche comme le Série AT d'Amphenol™.

Présenté à droite : un connecteur étanche environnemental à 6 voies de la série ATO d'Amphenol Sine Systems, avec un indice de protection de IP69K.

Soulagement de traction
De nombreux connecteurs robustes sont équipés d'une protection contre la traction intégrée sous la forme d'un boîtier prolongé, comme montré dans le connecteur à 6 voies de la série Amphenol ATO6 . La protection contre la traction offre un degré supplémentaire de protection pour votre système de connecteurs, en maintenant les fils enfermés et en empêchant qu'ils se plient au niveau des bornes.

Conclusion
Établir une connexion électrique fiable est essentiel pour assurer le bon fonctionnement de votre système électrique. Prendre le temps d’évaluer les facteurs abordés dans cet article vous aidera à choisir un connecteur qui vous servira bien pendant de nombreuses années. Pour trouver une pièce qui répond à vos exigences, tournez-vous vers un distributeur disposant d'une large sélection de bornes et connecteurs.

Notez que les véhicules hors route utilisés dans la construction, l'exploitation minière et l'agriculture nécessitent des connecteurs plus robustes que ceux utilisés dans les véhicules de consommation.