Extrémní teploty, otřesy nebo vibrace spolu s nevhodným výběrem konektoru jsou podmínky, které značně zvyšují riziko poruchy. Kvůli vysokým proudům se konektory volí s větším množství kontaktů, než je nutné. Vícenásobné proudové cesty zvyšují šanci, že některý spoj nebude dokonalý, a to může způsobit nadměrné proudové zatížení na jediném kontaktu. Proto je nutné zvolit konektor se správnou hodnotou jmenovitého proudu na jeden kontakt. Konektory řady Kona od Harwin jsou dimenzovány tak, aby zvládly přenést až 60 A na kontakt s maximální úrovní napětí 3 000 V AC po dobu 1 minuty a 1 500 VDC, a to i v extrémních teplotách, otřesech a vibracích.

Obrázek 1: Napájecí konektory řady Kona zvládnou až 60 A na kontakt. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Konektory Kona jsou k dispozici ve dvou, tří nebo čtyř kontaktech v jedné řadě. K dispozici jsou varianty jako je header na desku, na panel nebo konektory (samec i samice ) na kabel. Samozřejmostí jsou různé uzamykací mechanismy. Tyto konektory mohou být použity k propojení kabel-deska nebo kabel-kabel. Konektory Kona používají kontakty s roztečí 8,5 mm. Tato vzdálenost spolu s jednotlivě zapuštěnými kontakty zajišťují vysokou hodnotu jmenovitého napětí a proudu. Design také pomáhá chránit před náhodným poškozením v důsledku špatného spojení a náhodných fyzických úderů. Tajemstvím vysokého jmenovitého proudu a spolehlivosti této řady konektorů je šestiprstý kontakt (samec).

Obrázek 2: Šestiprstý kontakt (samec) poskytuje sílu pružiny, která působí proti vnitřním stěnám kontaktu, a tak je zajištěno dobré spojení i při otřesech a vibracích. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Kontakty řady Kona jsou vyrobeny z beryliové mědi, a díky ní se dosáhlo provozních teplot od -65 °C až do 150 °C. Kontakty potaženy vrstvou zlata (hard-acid gold ) také zvyšuje ochranu v drsném prostředí. Kontakty jsou mechanicky dimenzovány na 250 párovacích operací a přechodový odpor páru je menší než 2 mΩ. Díky této hodnotě dochází k úbytku napětí jen 0,12 V na kontaktu při maximálním jmenovitém proudu 60 A.

Konektory pro montáž na desku

Harwin Kona KA1-MV10405M1 je příkladem čtyřkontaktního vertikálního konektoru určeného pro montáž přímo na desku (obrázek 3).

Obrázek 3: Header KA1-MV10405M1 má čtyři kontakty. Je zobrazena dobře viditelná identifikační značka pro kontakt 1 a montážní čepy. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Tělo je vyrobeno z vysokoteplotního termoplastu plněného sklem a obsahuje čtyři zapuštěné šestiprsté kontakty (samec) s roztečí 4,5 mm. Tyto kontakty jsou opatřeny pájecím koncem, který se jednoduše instaluje na desku. Jasně viditelná značka slouží pro orientaci konektoru a identifikaci kontaktu číslo 1. Konektor obsahuje na každé straně vnitřní závit, který slouží pro pevné spojení s protikusem. V místě vnitřního závitu jsou kolíky se závitem, pomocí kterých se konektor přichytí k desce a zajistí se montážní maticí KA1-4240000. K dispozici jsou také pravoúhlé konektory a různé varianty zamykání.

Konektor samice neboli zásuvka pro montáž na kabel

Kona KA1-2010498F1 (obrázek 4, vlevo) je čtyřkontaktní pouzdro zásuvky namontované na kabelu, které používá samostatné kontakty Harwin Kona KA1-0400005 (obrázek 4, vpravo). Toto pouzdro lze kombinovat s výše uvedeným čtyřkontaktním konektorem KA1-MV10405M1.

Obrázek 4: Pouzdro čtyřkontaktní zásuvky KA1-2010498F1 vlevo a pájecí kontakt (samice) vpravo. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Kona KA1-0400005 se ke kabelu připojuje pájením. Kontakty jsou určeny pro vodič 8 AWG. Doporučuje se izolace ze silikonové pryže o maximálním průměru 7,5 mm. Konektory jsou vybaveny šrouby s vnitřním šestihranem pro momentový šroubovák. Zamykací kování je z nerezové oceli odolné proti korozi.

Konektor samec neboli zástrčka pro montáž na kabel

Kona KA1-3010498M5 (obrázek 5, vlevo) je kabelová verze pouzdra KA1-2010498F1 a používá kontakt KA1-1410005 (obrázek 5, vpravo).

Obrázek 5: Čtyřkontaktní pouzdro KA1-3010498M5 (vlevo) a pájená verze šestiprstého kontaktu (samec) vpravo. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Pouzdro zástrčky používá pájenou verzi šestiprstého kontaktu, který je navržen tak, aby používal stejný vodič 8 AWG jako verze samice. Tento model konektoru používá zajišťovací křídlové šrouby se zpětnou fixací. K dispozici je také standardní uzamykací kování.

Malá velikost, malá hmotnost

Fyzická velikost konektorů je relativně malá, i když jmenovité hodnoty jsou poměrně vysoké a to proud 60 A a napětí 3000 V (obrázek 6).

Obrázek 6: Rozměry zásuvek Kona. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Konektor se čtyřmi kontakty má délku (A) 50 mm, šířku 12,5 mm a výšku 18 mm. Pouzdro zásuvkového kabelu spojené se zástrčkou má výšku 21,7 mm, měřeno od desky plošných spojů. Hmotnost celé sestavy (zásuvka a zástrčka) je asi 25 g.

Testovací standardy

Konektory Kona byly podrobeny testům dle EIA-364. Elektrické testy se specializují na přechodový odpor, výkon, výdržné napětí a izolační odpor. Mechanické testy zahrnují rázy (100 g po dobu 6 ms bez selhání kontaktu) a vibrace (20 g špičkově po dobu 12 hodin bez poruchy kontaktu), vytahovací síly, teplotní šok, vlhkost a solnou mlhu. Kromě odolnosti vůči otřesům a vibracím, díky čemuž jsou konektory vhodné pro připojení elektrického napájení, splňují konektory Kona požadavky NASA a ESA, díky čemuž jsou ideální pro aplikace ve vesmíru, avionice a bezpilotních vzdušných vozidlech (UAV).

Stínění proti rušení

V aplikacích, kde jsou velmi přísné limity na elektromagnetické rušení (EMI) a vysokofrekvenční rušení (RFI), nabízí konektory Kona řadu lehkých hliníkových pouzder (obrázek 7).

Obrázek 7: Pro ochranu proti EMI/RFI je k dispozici hliníkové pouzdro s pružným opletením připevněným stahovací páskou. (Zdroj obrázku: Harwin Inc.)

Kombinace hliníkového pouzdra a opletení poskytuje stínění, které je účinnou ochranou proti EMI a RFI. Pevné připojení opletení k hliníkovému pouzdru znamená značné zmenšení tahu pro samotné kabely.

Montážní nářadí

Konektory Kona nevyžadují speciální nářadí pro kompletaci. Připojení vodiče ke kontaktům se provádí pájením. Pak lze kontakt i s vodičem vložit do pouzdra pouhým zatlačením bez použití nářadí. Pouze pro odstranění nebo výměnu kontaktu je nutno použít nástroj. Šroubovákem lze utáhnout nebo povolit drážkované matice na montážních čepech.

Závěr

Řada vysoce spolehlivých konektorů Kona s roztečí 8,5 mm zajišťuje integritu napájení v nejnáročnějších prostředích. Tyto konektory poskytují rychlý a snadný proces spojování, který nevyžaduje další nástroje. Jsou ideální pro avioniku, UAV, satelity, EV a další aplikace s vysoce výkonnými systémy pracujícími v extrémních prostředích.

Článek vyšel v originále na webu DigiKey.com