Изделия электронной техники с разъемными контактами.
Эти изделия составляют пять групп, отличающихся назначением и условиями работы контактов:
· электрические соединители;
· установочные изделия;
· клеммные зажимы и наборы зажимов;
· выключатели и переключатели;
· реле и шаговые искатели.
Первые три группы отличаются от двух последних тем, что их контакты сочленяются и расчленяются при отсутствии тока через них (по крайней мере, таково их штатное использование, особенно когда токи и напряжения в коммутируемых цепях велики).
В принципе к этим же группам следует отнести и электротехнические изделия аналогичного назначения, которые просто работают с другими уровнями токов, мощностей и напряжений (последнее, кстати, вовсе не обязательно).
Электрические соединители.
Электрические соединители предназначены для быстрого механического и электрического соединения и разъединения проводов, жгутов, кабелей, а также конструктивов различных уровней.
Функциональное назначение.
По характеру коммутируемых сигналов соединители можно разделить на пять подгрупп:
· низковольтные низкочастотные;
· высоковольтные;
· радиочастотные;
· импульсные;
· комбинированные.
Низковольтные низкочастотные соединители.
Условные границы этой подгруппы - 1.5 кВ и 3 Мгц. Это самая многочисленная подгруппа, в нее входят соединители всех конструктивных назначений:
· приборные
· для печатного монтажа
· межмашинные
· аэродромного питания
специальные
Приборные соединители предназначены для соединения между собой узлов и блоков аппаратуры, они могут быть цилиндрическими или прямоугольными.
Соединители для печатного монтажа, как следует из названия, предназначены для соединения печатных плат с другими конструктивами, они могут быть торцевыми или навесными.
Торцевые представляют собой только розетки, а втыкаемые контакты выполняются как элементы печатного рисунка на самой плате. Навесные имеют обе части, причем хвостовики контактов, предназначенные для впаивания в печатную плату, имеет вилка, а розетка, как правило, пригодна только для объемного монтажа.
Встречаются навесные соединители для печатного монтажа и в составе серий, в основном состоящих из приборных соединителей. Пример - зарубежные соединители, используемые в IBM PC для подключения периферийных устройств .
Межмашинные соединители - очень узкая группа, предназначенная для соединения частей аппаратуры, перемещающихся друг относительно друга - троллейные и вращающиеся токосъемники. Это, конечно, не серийные изделия. По характеру электрических сигналов они практически не выходят за рамки низкочастотных низковольтных.
Соединители аэродромного питания предназначены для подключения наземных устройств запуска самолетных двигателей и заряда бортовых аккумуляторов и характерны очень большими коммутируемыми токами (килоамперы). Надо думать, что такие изделия выпускаются серийно, но информация о них практически доступна только специалистам.
Специальные соединители - все остальное.
Продолжим обзор групп, отличающихся по функциональному назначению.
Высоковольтные соединители.
Поскольку в электронике высоковольтные цепи нечасто встречаются, высоковольтные соединители - большая редкость. По конструктивному назначению это приборные или специальные. В качестве примера можно привести лишь соединители серии Р (Up - 2100 В).
Радиочастотные соединители.
Эта подгруппа среди отечественных изделий представлена двумя сериями соединителей (СР-50 и СР-75) и несколькими сериями так называемых переходов - конструктивных связок между коаксиальными и полосковыми линиями.
СР-50 и СР-75 предназначены для использования в коаксиальных линиях с волновым сопротивлением 50 и 75 Ом соответственно, их конструкция такова, что они вносят минимальные неоднородности в линии. В составе этих серий масса конструктивных вариантов - блочные и кабельные вилки и розетки, переходы, тройники, четверники, переходы. По всем признакам, существуют и зарубежные аналоги, конструктивно совместимые.
Импульсные соединители.
К этой подгруппе можно весьма условно отнести очень немного типов (из достаточно распространенных - РС с модификациями и МР1), и то практически только потому, что об импульсном режиме упомянуто при описании их назначения. По параметрам они практически не отличаются от обычных НЧ НВ соединителей.
Комбинированные соединители.
Они характерны тем, что в одном корпусе могут объединяться обычные НЧ НВ и радиочастотные контакты.
В справочной литературе фигурируют три серии - РП15, широко применявшиеся в аппаратуре ЕС ЭВМ серия РШ, РГ (в старой литературе она называлась Р “Набор”) и малоизвестная серия РПН23.
Продолжим рассмотрение соединителей с различными конструктивными особенностями и назначением.
Приборные соединители имеет смысл более подробно классифицировать по конструктивному назначению, хотя и несколько условно:
· междублочные;
· блочные;
· кабельные;
· проходные.
Междублочные предназначены для соединения различных конструктивов между собой (вставных модулей с блоком, например, или блока со стойкой). При этом обе части соединителя монтируются непостредственно на несущие конструкции.
Серий, специально предназначенных для этого применения, нет, но во многих популярных сериях прямоугольных соединителей (РП14, РП10, А и др.) имеются соответствующие модификации.
Из соединителей нормального габарита для этой цели лучше всего подходят РП10, у них очень хорошее сочетание электрических параметров и числа контактов.
То, что у РП10 достаточно длинные штыри, также весьма существенно при соединении силовых цепей (380 В и токи порядка 20 А).
К примеру, использование РШ, РГ для этой цели вполне допустимо, если ориентироваться только на справочные данные, но контакты вилок короткие, перекос при стыковке конструктивов может привести к неполному контакту и возникновению дуги, которая немедленно перекрывает соседние контакты. Масштабы аварии могут быть значительны.
В справочной литературе упоминаются цилиндрические соединители межблочного назначения, но мне лично их использование представляется неудобным.
Блочные предназначены для соединения частей аппаратуры с помощью кабелей. Этому назначению отвечают очень многие серии соединителей, как цилиндрические, так и прямоугольные, включая уже упоминавшиеся А, РП10, РП14 и РШ, РГ
Думаю, самой популярной отечественной серией соединителей двадцатого века можно назвать серию цилиндрических соединителей нормальных габаритов ШР, которая вместе с дочерними сериями включает в себя еще кабельные и проходные модификации (к ее более подробному рассмотрению мы еще вернемся). Также очень хороши соединители серии 2РМ с дочерними сериями, а также конструктивно аналогичная серия с несколько худшими электрическими параметрами ОНЦ-РГ-09 (худшие параметры связаны с тем, что покрытие контактов - не серебро, а никель). Номенклатура ОНЦ-РГ- 09 также несколько уже, чем 2РМ, но это практически не ощущается.
Проходные соединители представляют собой обычно герметчные вилки. Назначение ясно из рисунка.
Среди дочерних серий ШР есть серии ШРГП и РГП, среди дочерних серий 2РМ - серии 2РМГП и 2РМГПД.
Среди прямоугольных разъемов только в серии А есть проходное исполнение, и то не по-настоящему, а лишь проходной вариант корпуса - с монтажным фланцем.
Способ фиксации является достаточно важной конструктивной особенностью соединителей. При выборе соединителя важно выбирать способ фиксации, отвечающий условиям эксплуатации как в плане вибрационных и ударных воздействий, так и в плане требований по скорости и усилию сочленения - расчленения.
По способу фиксации соединители делятся на:
· байонетные;
· резьбовые;
· врубные;
· самозапирающиеся;
· с ручным запиранием.
Байонетная фиксация, естественно, свойственна только цилиндрическим разъемам. Этот способ обеспечивает надежное сочленение в условиях вибрации и ударов и достаточно быстрое сочленение - расчленение. При этом возможна и герметизация места сочленения.
Резьбовая фиксация характерна в основном для цилиндрических соединителей, в соединителях с большим числом толстых контактов она позволяет получить приемлемые усилия сочленения - расчленения. Сочленение получается если не герметичным, то достаточно плотным для большинства условий эксплуатации. Процедура стыковки - расстыковки медленная.
Резьбовая фиксация используется также и в прямоугольных соединителях (характерный пример - разъемы для подключения периферийных устройств, РП15).
Существенный недостаток: возможно развинчивание резьбы в условиях вибрации, поэтому в серьезных случаях делается дополнительная фиксация от развинчивания: накидная гайка кабельной части привязывается к блочной части проволокой (на рзъемах ШР и 2РМ предусмотрены специальные отверстия на накидной гайке).
Врубные соединители не фиксируются ничем, кроме трения в контактах и кожухах.
Самозапирающиеся фиксаторы защелкиваются при стыковке разъема и обеспечивают надежное сочленение в условиях вибрации. При расчленении фиксаторы либо раскрываются вручную, либо за счет усилия расчленения. Процедура расстыковки быстрая. Примеры - блочные соединители серий РШ, РГ и РП10.
Ручные фиксаторы - всевозможные скобки и захваты, замыкающиеся вручную после стыковки разъема. Характерные примеры - блочные соединители серий А и РП14, а также РГ1Н, РШ2Н (РПМ). Свойства практичнески такие же, как и у самозапирающихся фиксаторов.
В некоторых случаях удобно оперировать такой характеристикой разъемов, как габарит. Количественный показатель - отношение площади изолятора к числу контактов (обозначим его Г). Естественно, чем дальше от нормальных габаритов, тем меньше рабочие токи и напряжения и тем труднее монтаж.
По этому признаку соединители делятся на:
· соединители нормальных габаритов (Г ³ 50);
· малогабаритные (49 >Г ³ 11);
· субминиатюрные (10.9 >Г ³ 6);
· миниатюрные (5.9 >Г ³ 2.2);
· микроминиатюрные (2.1 >Г ³ 2.0);
· супермикроминиатюрные(Г< 2.0);