Componentele unui circuit electric sunt conectate electric daca un curent electric poate circula intre ele printr-un conductor electric. Un conector electric este un dispozitiv electromecanic folosit pentru a crea o conexiune electrica intre parti ale unui circuit electric sau intre diferite circuite electrice, unindu-le astfel intr-un circuit mai mare.
Majoritatea conectorilor electrici au un gen – adica componenta masculina, numita mufa, se conecteaza la componenta mama sau priza.. Conexiunea poate fi detasabila (ca si in cazul echipamentelor portabile), poate necesita o unealta pentru asamblare si demontare sau poate servi ca o imbinare electrica permanenta intre doua puncte. Un adaptor poate fi folosit pentru a conecta conectori diferiti. Conectorii sunt inclusi si in tablouri Electrice Constructii.
Mii de configuratii de conectori sunt fabricate pentru alimentare, date si aplicatii audiovizuale. Conectorii electrici pot fi impartiti in patru categorii de baza, diferentiate dupa functia lor:
- Conectori in linie sau cablu atasati permanent la un cablu, astfel incat acesta sa poata fi conectat la un alt terminal (fie un instrument stationar, fie un alt cablu).
- Conectori pentru sasiu sau panou atasati permanent la un echipament, astfel incat utilizatorii sa poata conecta un cablu la un dispozitiv stationar.
- Conectori de montare pe PCB lipiti pe o placa de circuit imprimat, oferind un punct pentru atasarea cablului sau a firului (de exemplu, antet pin, terminale cu surub, conectori de la placa la placa).
- Conectori de imbinare sau cap la cap (in primul rand conectori de deplasare a izolatiei) care unesc permanent doua lungimi de sarma sau cablu.
- In calcul, conectorii electrici sunt considerati o interfata fizica si constituie o parte a stratului fizic in modelul OSI de retea.
Constructie fizica
In plus fata de clasele mentionate mai sus, conectorii se caracterizeaza prin pinout, metoda de conectare, materiale, dimensiune, rezistenta la contact, izolatie, durabilitate mecanica, protectie la patrundere, durata de viata (numar de cicluri) si usurinta in utilizare.
De obicei, este de dorit ca un conector sa fie usor de identificat vizual, rapid de asamblat, ieftin si sa necesite doar unelte simple. In unele cazuri, un producator de echipamente ar putea alege un conector in mod special pentru ca nu este compatibil cu cei din alte surse, permitand controlul a ceea ce poate fi conectat. Niciun conector nu are toate proprietatile ideale pentru fiecare aplicatie; proliferarea tipurilor este rezultatul cerintelor diverse, dar specifice ale producatorilor.
Materiale
Conectorii electrici consta in esenta din doua clase de materiale: conductori si izolatori. Proprietatile importante pentru materialele conductoare sunt rezistenta la contact, conductibilitatea, rezistenta mecanica, formabilitatea si rezistenta. Izolatoarele trebuie sa aiba o rezistenta electrica ridicata, sa reziste la temperaturi ridicate si sa fie usor de fabricat pentru o potrivire precisa.
Electrozii din conectori sunt de obicei fabricati din aliaje de cupru, datorita conductivitatii si maleabilitatii lor bune alternative includ alama, bronzul fosfor si cuprul beriliu. Metalul electrodului de baza este adesea acoperit cu un alt metal inert, cum ar fi aurul, nichelul sau staniul. Utilizarea unui material de acoperire cu o conductivitate buna, robustete mecanica si rezistenta la coroziune ajuta la reducerea influentei straturilor de oxid de pasivizare si adsorbatilor de suprafata, care limiteaza peticele de contact metal-metal si contribuie la rezistenta la contact. De exemplu, aliajele de cupru au proprietati mecanice favorabile pentru electrozi, dar sunt greu de lipit si predispuse la coroziune. Astfel, pinii de cupru sunt de obicei acoperiti cu aur pentru a atenua aceste capcane, in special pentru semnale analogice si aplicatii de inalta fiabilitate.
Suporturile de contact care tin impreuna partile unui conector sunt de obicei fabricate din plastic, datorita proprietatilor sale izolante. Carcasele sau carcasele din spate pot fi realizate din plastic turnat si metal. Corpurile conectorilor pentru utilizare la temperaturi inalte, cum ar fi termocuplurile sau asociate cu lampi cu incandescenta mari, pot fi realizate din material ceramic ars.
Conectorii sunt componente pur pasive – adica nu imbunatatesc functia unui circuit – astfel incat conectorii ar trebui sa afecteze cat mai putin functia unui circuit. Montarea nesigura a conectorilor (in primul rand montate pe sasiu) poate contribui in mod semnificativ la riscul de defectiune, in special atunci cand sunt supuse la socuri sau vibratii extreme. Alte cauze de defectiune sunt conectorii evaluati inadecvat pentru curentul si tensiunea aplicate, conectorii cu protectie inadecvata la intrare si carcasele din spate filetate care sunt uzate sau deteriorate.
Temperaturile ridicate pot provoca, de asemenea, defectiuni la conectori, rezultand o „avalansa” de defectiuni – temperatura ambianta creste, ducand la scaderea rezistentei de izolatie si la cresterea rezistentei conductorului; aceasta crestere genereaza mai multa caldura, iar ciclul se repeta.
Fretting (asa-numita coroziune dinamica) este un mod obisnuit de defectiune la conectorii electrici care nu au fost special proiectati pentru a o preveni, in special in cei care sunt frecvent cuplati si deconectati. Coroziunea la suprafata reprezinta un risc pentru multe parti metalice din conectori si poate determina contactele sa formeze un strat de suprafata subtire care creste rezistenta, contribuind astfel la acumularea de caldura si la conexiunile intermitente. [14] Cu toate acestea, remontarea sau reasezarea unui conector poate atenua problema coroziunii suprafetei, deoarece fiecare ciclu razuie un strat microscopic de pe suprafata contactului (contactelor), expunand o suprafata proaspata, neoxidata.
Conectori circulari
Multi conectori utilizati pentru aplicatii industriale si de inalta fiabilitate sunt circulare in sectiune transversala, cu o carcasa cilindrica si geometrii de interfata de contact circulare. Acest lucru este in contrast cu designul dreptunghiular al unor conectori, de exemplu conectori USB sau blade. Ele sunt utilizate in mod obisnuit pentru cuplare si decuplare mai usoara, etansare etansa a mediului si performante mecanice robuste. [15] Sunt utilizate pe scara larga in masini militare, aerospatiale, industriale si feroviare, unde sunt specificate in mod obisnuit MIL-DTL-5015 si MIL-DTL-38999. Domenii precum ingineria sunetului si comunicatiile radio folosesc, de asemenea, conectori circulari, cum ar fi XLRsi BNC. Prizele de alimentare CA sunt, de asemenea, de obicei circulare, de exemplu, mufele Schuko si IEC 60309.
Cablare NMEA 2000 folosind conectori M12
Conectorul M12, specificat in IEC 61076-2-101, este o pereche electrica circulara/receptacle cu fire de imperechere de 12 mm OD, utilizata in NMEA 2000, DeviceNet, IO-Link, unele tipuri de Ethernet industrial etc. [16] [17]
Un dezavantaj al designului circular este utilizarea ineficienta a spatiului panoului atunci cand este utilizat in matrice, in comparatie cu conectorii dreptunghiulari.
Conectorii circulari folosesc in mod obisnuit carcase din spate, care ofera protectie fizica si electromagnetica, in timp ce uneori ofera si o metoda de blocare a conectorului intr-un recipient. [18] In unele cazuri, aceasta carcasa din spate ofera o etansare ermetica sau un anumit grad de protectie la patrundere, prin folosirea de ochiuri, inele O sau ghivece. [15]
Conectori hibride
Conectorii hibridi permit amestecarea multor tipuri de conectori, de obicei prin intermediul unei carcase cu insertii. [19] Aceste carcase pot permite, de asemenea, amestecarea interfetelor electrice si neelectrice, exemple ale acestora din urma fiind conectorii de linie pneumatica si conectorii de fibra optica. Deoarece conectorii hibridi sunt de natura modulara, ei tind sa simplifice asamblarea, repararea si modificarile viitoare. Ele permit, de asemenea, crearea de ansambluri de cabluri compozite care pot reduce timpul de instalare a echipamentelor prin reducerea numarului de ansambluri individuale de cabluri si conectori.
