Držáky musí poskytovat bezpečné uchycení baterie a chránit ji před neúmyslným zkratem. Z pohledu výroby musí být držáky přizpůsobeny pro automatizovanou výrobu typu pick-and-place. Měli by být ve verzi jak pro povrchovou montáž čili SMD, tak i pro montáž typu through hole. Tento článek se zabývá konstrukcí držáků baterií a přezkoumává jejich vlastnosti a výhody. Poté si představíme řadu držáků Snap Dragon od Memory Protection Devices (MPD) s nevodivým přídržným krytem, který dodá konstrukci robustnost.

Držáky Snap Dragon

Aby se vyhovělo i těm nejnáročnějším požadavkům, Memory Protection Devices příchází s novou řadou držáků Snap Dragon. Tato řada výrazně zvyšuje spolehlivost pomocí uzamykacího krytu, který odolává otřesům, vibracím a pádům. Díky němu se baterie při těchto nežádoucích vlivech neuvolní z držáku a nedojde ke zkratu či odpojení napájení. Kryt lze jednoduše „odcvaknout“, a proto lze rychle a jednoduše vyměnit baterie. Držák i kryt odolá vysokoteplotnímu procesu pájení přetavením.

I s těmito vlastnostmi si držáky Snap Dragon zachovávají velmi nízký profil. Obvykle přidávají pouze 1 mm nad knoflíkovou baterií. Když se podíváme blíže tak držáky Snap Dragon používají dvoudílnou konstrukci skládající se ze zacvakávacího držáku a protilehlé základny (obrázek 1).

Obrázek 1: Držáky Snap Dragon používají dvoudílnou konstrukci sestávající ze základny a zacvakávacího nevodivého držáku baterie, aby byl zajištěn spolehlivý provoz i v přítomnosti otřesů a vibrací. (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

S nasazeným krytem je baterie zcela uzamčena a je zajištěno vynikající a spolehlivé spojení. Některé držáky od konkurence nemají vyřešenou snadnou výměnu baterie. Držák Snap Dragon je navržen tak, aby nabízel snadný a intuitivní proces. Design Snap Dragon je patentován a je nejnovějším přírůstkem do portfolia Memory Protection Devices.

Držáky Snap Dragon jsou k dispozici ve dvou velikostech pro baterie BR/CR2032 a BR/CR1225 v horizontální nebo vertikální poloze. Lze si vybrat z verze pro montáž SMD i pro through hole. Tyto baterie jsou schopny dodávat energii přibližně 220 mAh. Jsou poměrně malé, takže jsou ideální pro napájení v přenosných zařízeních (obrázek 2).

Obrázek 2: Sestavený držák Snap Dragon pro povrchovou montáž, ve které je pevně uchycena baterie o velikosti 20mm. (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

Základna držáku

Držáky Snap Dragon mají základnu vyrobenou z vysoce kvalitního plastu, který je tenký a pevný. Je schopen odolat vysokým teplotám, které se používají v procesu pájení SMT. Držák je dimenzován pro teplotní rozsah -40°C až 280°C. Základna poskytuje vynikající chemickou odolnost a odolá nepříznivým podmínkám prostředí.

Základna Snap Dragon obsahuje dva přítlačné kontakty z poniklovaného fosforového bronzu se zlatým povlakem pro vynikající elektrickou vodivost. To poskytuje dodatečnou ochranu proti korozi při kontaktu s poniklovanými elektrodami z nerezové oceli. Přítlačné kontakty také zajišťují pevné uchycení, aby se zabránilo posunutí baterie v důsledku otřesů, vibrací nebo nesprávného zacházení (obrázek 3).

Obrázek 3: Dva přítlačné kontakty na základně určenou pro povrchovou montáž. (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

Základna zobrazená na obrázku 3 je BHSD-2032-SM. Jedná se o horizontálně orientovanou základnu pro povrchovou montáž pro baterii CR2032, kde dva přítlačné kontakty jsou jasně vidět.

Přítlačný a ochranný kryt baterie

Druhou částí držáku Snap Dragon je průsvitný polypropylenový (PP) kryt, který zajišťuje spolehlivé uložení baterie. Pevný a flexibilní kryt je snadno odnímatelný díky použití ohebných jazýčků, které umožňují, aby byl kryt držáku baterie snadno několikrát sejmut a znovu nainstalován bez deformace plastu. Flexibilní jazýčky zajišťují pevné uchycení k základně. Přítlačný kryt zobrazený na obrázku 3 je BHSD-2032-COVER (obrázek 4).

Obrázek 4: Přítlačný ochranný kryt. (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

Testování spolehlivosti

Spolehlivost držáku BHSD-2032-SM se ověřuje pomocí testování při plynulých sinusových vibrací (10-50-10 Hz) po dobu jedné hodiny v každé z ortogonálních os. Při tomto testu nesmí dojít k uvolnění baterie a ke ztrátě kontaktu delší než 10 ms. Držák je také podroben 150g šokovému testu, včetně tří otřesů v každém směru na každé ose, celkem tedy 18 rázových impulzů, kde nesmí dojít k fyzického poškození. Závěrečným mechanickým testem je test pádem z jednoho metru. Opět nesmí dojít k uvolnění článku baterie. Všechny držáky Snap Dragon se podrobují těmto testům, a proto poskytují velmi vysokou spolehlivost.

Konfigurace držáků Snap Dragon

Držáky Snap Dragon jsou k dispozici v různých konfiguracích. Již zmíněný držák BHSD-2032-SM je určen pro povrchovou montáž pro horizontální instalaci. Základna BVSD-2032-PC s krytem BVSD-2032 představuje vertikální orientaci baterie určenou pro through hole montáž (obrázky 5A a 5B).

Obrázek 5: BVSD-2032-PC (a) je vertikálně orientovaná základna pro montáž through hole spolu s jejím krytem BVSD-2032-COVER (b). (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

Držáky snap Dragon pro povrchovou montáž a pro montáž through hole se liší jen tvarem plošek určené k pájení, ale jinak jsou svou konstrukcí identické. Kromě držáků pro baterie o průměru 20 mm Memory Protection Devices nabízí držáky pro 12mm baterie (obrázek 6). Klíčovým rozdílem mezi těmito bateriemi je jejich kapacita.

Obrázek 6: Základna pro 12mm baterie (a) spolu s jejím krytem (b). (Zdroj obrázku: Memory Protection Devices)

BHSD-1225-SM (znázorněn na obrázku 6a) je určen pro BR/CR1225 knoflíkovou baterii ve vodorovné poloze. K dispozici je také verze určená pro montáž through hole. Pro obě verze je jeden kryt BHSD-1225-COVER (b).

Shoda s předpisy

Pro aplikace určené pro celosvětovou distribuci je důležité vědět, že plast LCP použitý v základnách je šetrný k životnímu prostředí. Neobsahuje halogeny a PFOA látky a je plně v souladu s předpisy SVHC, REACH, RoHS a WEEE. Řada Snap Dragon je vhodná pro kompaktní ruční lékařské produkty, kde je důležitá spolehlivost, odolnost a snadná výměna baterie.

Držáky Snap Dragon jsou vysoce odolné vůči sterilizačním procesům používaných v lékařství. Zde je jeho dvoudílná zacvakávací funkce obzvláště cenná, protože baterie je před sterilizací vyjmuta, protože teploty sterilizačního cyklu mohou překročit maximální jmenovité hodnoty baterie.

Závěr

Výběr a integrace držáků baterií vyžaduje pečlivé zvážení požadavků aplikace. Velikost baterie, orientace instalace, soulad s předpisy a snadná výměna baterie jsou hlavními kritérii spolu s celkovou cenou. Držáky Snap Dragon od Memory Protection Devices nabízí spolehlivé uložení BR/CR2032 a BR/CR1225 baterie, a to i za přítomnosti vibrací nebo nárazů. Zároveň však poskytuje možnost jednoduché výměny baterie. Přitom přidávají pouze 1 mm nad knoflíkovou baterií.

Článek vyšel v originále na webu DigiKey.com, autorem je Art Pini.