Винтовые клеммники на плату. Комплексный обзор

Опубликовано: 8 августа 2016 г. в 08:37, 309 просмотровКомментировать

Винтовые клеммные блоки (клеммы) представляют собой миниатюрные металлические зажимы (контакты) в пластиковых огнеупорных и диэлектрических корпусах. Служат для подключения проводников к печатной плате. При этом используется винтовой зажим.  Винтовые клеммники монтируются на печатную плату и служат для подключения внешних модулей к PCB. Внешними модулями при этом могут быть, например датчики и контроллеры.

Рассмотрим особенности винтовых клемм на примере продукции  Wanjie Electronic.м особе

Рисунок 1 — схематичное изображение винтового клеммника

Основные технические параметры

Используемые материалы 

Материал корпуса. Должен обладать диэлектрическими свойствами, быть устойчивым к растрескиванию, перепадам температур и динамическим нагрузкам. В качестве материала для корпуса используются разновидности пластика (полиамида): капрон (PA6), нейлон (PA66) — их модификации для применения в определенных средах. Например, PA66 UL-94V — обладает повышенной термостойкостью и способностью к затуханию в теч. 10 сек. на вертикально установленном образце. 

Материал зажимной клети. Используются различные металлические сплавы: никелированная бронза(сплав меди с 20 % Ni), фосфористая бронза (БрОФ6 5 - 0 15), нержавеющая сталь. Основные требования: хорошая проводимость и устойчивость к коррозийным и электрическим нагрузкам, термостойкость. 

Материал контактов. (штыревой части): В подавляющем большинстве случаев никелированная латунь Винты для фиксации проводника изготавливаются из оцинкованной латуни. Винты изготавливаются под плоскую или фигурную отвертку. 

Электротехнические характеристики

Количество контактов определяет возможное количество проводников для подключения. Обычно используются клеммники с 2-24 контактами. При этом в модульных клеммах может быть от 2 до 3 контактов. 

Сечение провода определяет максимально и минимальное сечение проводника, подключаемого к клемме. Интервал варьируется в зависимости от производителя, стандартный диапазон: от 0,08 до 25 мм2.

Шаг контактов определяет расстояние между контактами на клемме. Обычный диапазон: от 2.54 до 15мм. 

Напряжение/сила тока определяют соответствующие параметры для различных моделей клемм. 

Выдерживаемая температура определяет диапазон, в пределах которого гарантируется стабильная работа клеммника. Данный параметр зависит от материала корпуса и материала контактов.

Типы винтовых зажимов

Лепестковый зажим
При лепестковом соединении винт прижимает тонкую пластину в форме лепетска к проводнику, а усилие сжатия возникает благодаря затяжке винта, однако текучесть материала проводника может привести к ослаблению соединения. Это самый недорогой тип винтового зажима.

Лифтовый зажим
При лифтовом зажиме винт придавливает рельефную пластину вплотную к проводнику. за счет большей площади контакта (чем, при лепестковом зажиме) образуется надежное соединение. Лифтовой тип зажима подразумевает отсутствие необходимости в сервисном обслуживании и обеспечивает дополнительную защиту от вырывания.

TОР-зажим
При использовании TОР-зажима проводник фиксируется не самим винтом, а рычажком, на который, в свою очередь, давит винт. Это позвоялет регулировать силу прижима, обеспечивает защиту от вырывания и вибрации и полностью герметичный контакт. Это самый совершенный и дорогостоящий тип винтового зажима.

Разновидности винтовых клемм для печатного монтажа

В зависимости от особенностей пресс-формы винтовые клеммы можно разделить на 2 типа:

  • Винтовые клеммы с рельефной обоймой

Модели этой группы имеют дополнительное небольшое пластмассовое наплавление вокруг отверстия для провода. Это сделано для увеличения расстояния между проводниками и снижения вероятности замыкания.

WJ116 — клеммник винтовой с рельефной обоймой

  • Винтовые клеммы с круговой защитой проводника

В данном случае — модифицирована зажимная клеть клемм. Она полностью охватывает провод и, при фиксации, зажимает его с 4 сторон, а не с 2, как в обычных клеммах. Это увеличивает надежность соединения и исключает возможность срыва проводника.

WJ166 — клеммник винтовой с защитой провода

Конструктивные особенности

Модульность. Современные винтовые клеммы для печатного монтажа имеют специальный пазы на корпусах, что позволяет скреплять их между собой и собирать таким образом клеммную линейку нужно длинны, высоты и с необходимым количеством контактов.

WJ350 — клеммник винтовой, модульный, с пазами для соед. в клеммную линейку

  • Угол подключения. В зависимости от задач и особенностей установки а печатную плату винтовые клеммники могут быть рассчитаны на различный угол подключения:

1) WJ330, угол 45о / 2) WJ129, угол 90о / 2) WJ105, угол 0о

  • Многярусность. В целях экономии места на печатной плате и удобства монтажа винтовые клеммы могут быть изготовлены в несколько уровней (ярусов). При этом общее количествово контактов определяется количеством контактов суммой количества контактов на каждом ярусе.

WJE2K500 — клеммник двухъярусный, WJE3K500 — клеммник трехъярусный

  • Крепежные фланцы. Клеммы для печатных плат, рассчитанные на высокий ток до 232 A, имеют дополнительный крепежный фланец. Таким образом можно соединить клемму с винтовым фланцем и печатную плату и снизить нагрузку на паечные штифты.

Клеммник виинтовой, с крепежными фланцами

  • Прямое/угловое исполнение. Винтовые клеммники для удобства монтажа на печатную плату могу быть выполнены с прямыми или угловыми контактами.

1) WJ300 — клеммник винтовой, прямой контакт / 2) WJ300R — угловой контакт

Способы монтажа клемм на печатную плату:

  • Пайка волной припоя/двойной волной припоя

Пайка волной припоя — самый традиционный метод монтажа клемм и других ЭК на печатную плату. Компоненты устанавливаются в спецаильные гнезда на печатной плате, после чего конструкцию пропускают над волной припоя. Таким образом, обеспечивается надежное закрепление компонента на плате.

Пайка волной припоя

  • Поверхностный монтаж (SMD, SMT, ТПМ)

Суть технологии заключается в следующем: в контактные дорожки на печатной плате наносится паяльная паста, далее производится установка компонентов, после чего вся конструкция паявется в печи, либо на волновом монтаже.

Поверхностный монтаж

  • Сквозной монтаж (THR)

позволяет интегрировать готовые компоненты, выполненные из высокотемпературных материалов, в процесс SMT-монтажа. В этом случае сквозные контакты вставляются в отверстия, заполненные паяльной пастой, для пайки методом оплавления припоя.

Сквозной монтаж (THR)

Примеры применения

Винтовые клеммники для печатного монтажа широко распространены в промышленности, в частности приборостроении, производстве систем охраны и безопасности, автоматизации промышленности, телефонном и коммутационном оборудовании, навигационном оборудовании, в средствах радиосвязи и многих других отраслях. Ниже приведены некоторые примеры установки клеммников:


1) Клеммники WJ350 на релейной плате 2) Клеммники WJ332J на штырьевой площадке в модуле системы пожарной сигнализации 3) Многоярусные клеммники WJE3K500 в искробезопасной мультиплексорной системе 4) Угловые клеммники WJ129R и WJ301R в модуле системы защиты от протечек

Сертификация изделий клеммного типа

Клеммная продукция, в т.ч. клеммники на печатную плату подлежат обязательной сертификации по международным и российским стандартам.

  • Основным сертифицирующим органом клеммной продукции является Международная электротехническая комиссия (IEC). Она устанавливает стандарты и правила производства и эксплуатации клеммников и проводит их сертификацию. Причем проверка касается не только самих изделий, но также оборудования и сырья, из которого оно произведено. Проверка проходит в 3 этапа, по итогам выдается сертификат соответствия IEC
  • Сертификат лаборатории по стандартизации и сертификации в области техники безопасности (UL), который в частности определяет огнеупорность и термостойкость клеммника.
  • Евразийское соответствие (EAC) — сертификат (знак соответствия), свидетельствующий о том, что продукция прошла все установленные в технических регламентах Таможенного союза ЕврАзЭС процедуры оценки. Это значит, что она соответствует требованиям всех распространяющихся на данную продукцию технических регламентов.
  • Сертификаты менеджмента качества (ISO9001:2008, 9001:2004, OHSAS 18001)
  • C 1.07.2016 Обязательным для всех производителей является соответствие директиве ROHS (ограничение содержания вредных веществ в изделиях) 
  • С января 2014 года обязательным для реализации в РФ является также сертификат соответствия техническом регламенту таможенного союза на низковольтное оборудование (ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»).

1) Измерительный цифорвой тест клемм 2) тестирование клемм на влагостойкость и соляной туман 3) температурный тест (Wanjie Electronic)

Производители клеммной продукции

Phoenix Contact

Крупнейший производитель клеммников для соединения проводов, на Din рейку и интерфейсных модулей. Штаб-квартира расположена в Германии — городе Бломберг. Флагман и главный новатор в мире клеммной продукции. Линейка клемм на печатную плату является одной из основных, носит название COMBICON, насчитывает более 200 видов клемм.

Высокий ценовой сегмент.

Серия клемм на плату «COMBICON», Phoenix Contact

Weidmüller

Крупный производитель систем автоматизации и промышленных соединений. Компания выпускает широкий ассортимент промышленной продукции, клеммники на печатную плату (серия OMNIMATE Signal) не являются основной линейкой и насчитывает около 150 моделей, в основном винтовые.

Высокий ценовой сегмент.

Серия клемм на плату «OMNIMATE», Weidmuller

Wiealnd

История этой Немецкой компании насчитывает более 100 лет. WIELAND выпускает широкий ассортимент продукции для промышленной автоматизации, клеммы на печатную (серия  WIECON) плату занимают 10% от общей номенклатуры. Основной упор сделан в сторону винтовых и разъемных терминальных блоков. 

Высокий ценовой сегмент.

Серия клемм на плату «WIECON», Wieland

Dinkle Enteprise

Крупный Китайский производитель клеммных блоков для различного применения. Один из первопроходцев на ниве копирования западных клеммных брендов. Клеммные блоки на печатную плату являются одной из основных линеек - около 300 моделей. В России появился в середине 90-х и быстро захватил определенную долю отечественных потребителей клеммной продукции за счет низких цен и приемлемого качества. С ростом популярности бренда — цена на клеммы начала расти.

Средний ценовой сегмент.

Degson Electronic

Китайский производитель клеммных блоков на печатную плату, Din Рейку, для соединения проводов. Линейка почти полностью повторяет  Dinkle Enteprise, но есть собственные разработки. Degson пришел на Российский рынок после Dinkle, но получил большее признание и популярность в промышленном сегменте.

Средний ценовой сегмент.

Wanjie Electronic

Молодой (дата основания — 1992 г.) узкоспециализированный производитель клеммников на печатную плату ( 96% всего ассортимента) На российский рынок компания вышла в 2012 году, предложив качественные аналоги Западных и уже Китайских клеммников на печатную плату по более низкой цене, таким образом начав 2 волну снижения цен на терминальные разъемы, в т.ч. винтовые клеммные блоки на печатную плату.

Низкий ценовой сегмент.

Винтовые клеммники на печатную плату, Wanjie Electronic

По материалам «Винтовые клеммники на плату. Комплексный обзор», Технологии в электронной промышленности №5, 08.08.2016

klemmnik.com

Контакты:

Ф.И.О. Солдатов Евгений  ★★★★★ 5.00
Должность: Маркетолог
Компания: ООО «Альтаир Груп»
Страна:  Россия
Телефон: +7 (812) 333-03-67
Сообщите, что нашли информацию на сайте «Элек.ру»
Web: http://altaircom.ru/
Skype: evgenyanother
Зарегистрирован: 25 июля 2014 г.
Последний раз был на сайте вчера
  Отправить сообщение

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.