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        講述接線端子的兩個要點
        講述接線端子的兩個要點

          電子設備中應用電源接線端子已經成為一種趨勢,而電源接線端子器件本身也在逐漸增大,并且可承載更大的功率。隨著接線端子體積變大,它們在設備功能方面的重要性也越顯突出,并且在保證產品特色方面也扮演了越來越重要的角色。

          不斷改進的電路板技術使面板上安裝的接線端子可承載的電流提升了很多,目前已突破了110A的限制,遠遠超過了先前產品的水平,這使得在設計過程中到底使用哪種電源接線端子才能滿足系統要求這一問題變得更加復雜。此外,在不同地區衡量性能參數的方法也不同,甚至對同種產品所給出的標稱參數也有相當大的差異。因此,要想獲得長期可靠性并保證低成本,了解這些差異是非常重要的。

          工程師同時還必須考慮另一個經常被忽略的因素,即市場營銷方面的考慮。通常,接線端子對于用戶來說都是可見的,因此市場營銷部門常常希望產品在外觀方面能夠與整個系統的顏色和風格相匹配。

          下面具體介紹一下影響接線端子選擇的重要因素。

          1.外觀因素

          盡管“電源接線端子”這個名字聽起來并不漂亮,但許多公司都認為它在產品外觀和對用戶的親和力方面都起到了重要的作用。電源接線端子必須方便現場安裝,因為它們經常被安裝在易于看到的產品面板的前端。這樣,營銷人員常常希望對電源接線端子產品的外觀有一定的發言權。但常常會遇到這種情況:工程師設計的產品符合所有機械和電氣參數要求,卻由于不滿足銷售要求而不得不進行改變。如果這發生在設計周期的最后(經常是營銷部門第一次看到原型的時候),那么一場激烈的爭論就難以避免了,并可能導致成本上升以及交貨延遲。在許多工業控制系統中,接線端子常常是技術人員需要格外關注的為數不多的幾個部件之一。盡管其用戶界面比較簡單(主要是螺絲),但對于設備的正常運行來說卻非常重要。

          總的來說,隨著電流增加,導線變得更粗,而將這些粗的導線緊固在接線端子上所需要的扭矩也需要增加。因此,電源端子需要更大的螺絲和更堅固的絕緣外殼。有時也會采用小螺絲來節約空間。在非常緊湊的接線端子產品中常常如此。有些導線的直徑達到1/4英寸以上,因此這些小螺絲很難對付。當技術人員和維修員需要安裝多條線時,采用足夠大的螺絲來簡化連線工作可大大節約時間。這也是工程師在設計過程中盡早聽取營銷部門意見顯得如此重要的原因。如果接線端子必須進行適當的拋光或采用適當的顏色,那么作為原始產品要求提出這些參數要比在開發周期的末尾來調整它們容易得多。

          當接線端子被用于消費(如高端立體聲產品)產品中時,外觀就顯得愈發重要。事實上,有些設計人員往往指定對用于音頻設備的接線端子器件進行鍍金處理,這樣雖然增加了成本而且并沒有顯著提高性能,但鍍金確實改善了產品的外觀。

          2.功率處理因素

          首先需要考慮的因素之一是器件的功率處理能力。簡單地閱讀數據手冊并不能保證獲得準確的比較數據。工程師們必須了解手冊中所列出的產品性能數據是如何測試確定的,目前, UL、IEC、CSA和DIN等機構在確定接線端子產品的功率和性能規格時并沒有統一的標準。用戶需要理解UL和IEC規格間的差異。在歐洲制造的接線端子產品的規格采用IEC標準,而在美國制造的產品則采用UL標準。

          這兩種標準之間的差異非常大。不了解產品規格測定方法的工程師會冒相當大的風險,因為選用的器件有可能會達不到所需要的功率水平,或者選用器件的規格遠遠超出了設計需要。在歐洲,器件的電流額定值是通過監測電流增加時金屬導體的溫度來確定的。當金屬引腳的溫度比環境溫度高出45℃時,測量人員就將這時的電流作為該器件的額定電流值(或最大電流值)。IEC規格的另一項是允許電流值,它是最大電流的80%。與此不同,UL標準將使金屬導體溫度比環境溫度高出30℃時電流值的90%作為器件的電流標稱值。由此可見,金屬導體部分的溫度在所有應用中都是非常重要的因素。對于工業設備這更為重要。因為工業設備通常需要在溫度高達80℃的環境中工作。如果接線端子的溫度比這一溫度再高30℃ 或 45℃,那么接線端子的溫度將會超過100℃。根據所選擇器件采用的標稱值類型和絕緣材料,產品必須以低于額定值的電流工作,這樣才能保證它們可在所希望的溫度范圍內可靠地工作。有時,適合于緊湊封裝器件的材料可能無法很好地滿足散熱要求,因此此類接線端子器件使用時的電流必須大大低于額定值。

          隨著企業全球化,需要設計可在全球銷售的系統,因此系統設計人員越來越經常地使用在其它國家生產的電源接線端子產品。由于歐洲使用標稱值測量方法,因此器件在設計中低于標稱值使用在歐洲是常見的做法。然而,許多美國的設計人員并不熟悉這一概念,若不了解各標準之間的差異,在設計過程中就會困難重重了。

          在選擇器件時,經常被忽略的另一個因素是產品所使用的端接技術。大多數電源接線端子產品仍在使用通孔連接方式。這種方法可提供所需要的機械支持,并可保證與嵌入在多層電路板中的電源層保持堅實的電氣接觸。而用來將接線端子連接到電路板的引腳有多種不同的類型。有些公司只提供單引腳型號,另一些則提供多引腳產品。多引腳產品的優勢在于:它可使電流更均勻地分布到電路板走線中,提供更可靠的機械穩定性并提高焊接的牢固性。

          了解電源接線端子參數的測量方法是系統設計的關鍵部分。確認所選擇的電源接線端子滿足電源設備的溫度范圍、電流和電壓要求有助于保證系統的長期可靠性。另外,如果選擇的電源接線端子器件采用了可滿足市場要求的配線技術,并在設計中保證用戶操作的方便,那么將可極大提高最終產品的成功概率。

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