Att förstå och specificera modulära kontakter

Modulära kontakter, som även kallas RJ-kontakter, har blivit standard inom telekom- och datakommunikationstillämpningar sedan AT&T började använda dem på 1960-talet. Federal Communications Commission (FCC) arbetade för att standardisera denna anslutningslösning ytterligare på 1970-talet, vilket gav upphov till det registreringssystem som idag är känt som Registered Jacks (RJ). Detta RJ-system standardiserar ledningsmönster, signalspecifikationer och den fysiska konstruktionen av själva kontakten. Namnkonventionen, "RJ" följt av två siffror, är vad användarna fortfarande ser idag för att markera skillnader mellan kontakter och den avsedda användningen.

Grundkonstruktion

Modulära kontakter eller RJ-kontakter, som använder ett gjutet hölje för att innesluta stansade metallkontakter som är separerade av isolerande kanaler, utvecklades för att skapa ett mer "modulärt" och kostnadseffektivt anslutningssystem för konsument- och affärstelefonsystem. Kontakterna i kontakten passar ihop med liknande stansade metallkontakter i uttaget, och styrs på plats av de isolerande kanalerna, medan kontaktens plasthölje låser kabeln på plats för att ge dragavlastning. Ytterligare dragavlastning sker genom gjutna funktioner i både kontakten och uttaget: kontakten har en ingjuten fjäder som låses fast i en skåra som är gjuten i uttaget för att hålla fast den. Kontakten frigörs från kontakten genom att fjädern trycks in.

Figur 1: En modulär kontakt med ett plasthölje låser en kabel på plats och passar i ett RJ-uttag. (Bildkälla: CUI Devices)

Modulära kontakter kan ha två, fyra, sex, åtta eller tio kontaktpositioner, även om dessa positioner inte alltid är belagda. Telefonkontakterna RJ11 har exempelvis, vanligtvis fyra eller sex anslutningar, medan Ethernet-kontakter (RJ45) har åtta. En standardiserad nomenklatur definierar kopplingens ledningar, så att en 6P2C-kontakt har sex positioner och två kontakter, medan 4P4C-kontakten som används för telefonlurar har fyra positioner och fyra kontakter. Även om merparten av kontakterna används för signaler kan RJ-kontakter användas för att leverera låg växel- eller likspänning.

Modulära kontaktdon har olika fördelar. För produktutvecklare är fördelarna följande:

• Låg kostnad
• Hög tillgänglighet
• Montering utan lödning
• Enkel anpassning
• Uttag som kan ytmonteras
• Robusta varianter för industriella tillämpningar

Modulära kontakter fungerar även bra för installation och underhåll på fältet tack vare följande fördelar:

• Enkel uppgradering eller utbyte av gamla anslutningar
• Enkel montering på fältet med enkla verktyg
• Möjlighet att anpassa kabelmonteringar på plats
• Flera anslutnings- och ledningsalternativ
• Enkel utbildning av personal på fältet

I båda dessa sammanhang gör den enkla in- och urkopplingsfunktionen det mycket enklare för användare att lösa sina problem själva, vilket minskar antalet serviceärenden.

Vanliga typer

Det finns en mängd olika modulära kontakter som är tillämpningsspecifika. De vanligaste typerna och deras specifikationer finns här:

• RJ10- en enkel rektangulär 4P4C-kontakt för telefonlurar
• RJ11- antingen en fyrkantig 6P2C- eller 6P4C-kontakt för att ansluta modem till telefonlinjer
• RJ12- samma storlek som RJ11, men med 6P6C
• DEC MMP/MMJ- mindre varianter av RJ11-/12-kontakten som används i utrustning från Digital Equipment Corporation
• RJ13- 6P4C, som RJ12, men med en krets bakom linjen
• RJ14- 6P4C med två linjer för att ansluta två telefoner eller modem
• RJ21- en modulär kontakt med upp till 50 kontakter, används för att ansluta upp till 25 kretsar i ett stort telefonsystem
• RJ22- liknande form som RJ11, men 4P4C, används vanligtvis för att ansluta telefoner
• RJ25- 6P6C, som RJ11, men kan ansluta tre enheter
• RJ45- 8P8C eller 8P10C, används för lokala Ethernet-nätverk. Läs CUI Devices blogg, Den slutgiltiga guiden till RJ45-kontakter för mer information
• RJ48- 8P8C, som RJ45, men för anslutning till skärmade kablar för T1-dataledningar

Figur 2: ett urval av populära modulära kontakttyper från. (Bildkälla: CUI Devices)

Viktiga specifikationer och funktioner för kontakter

Modulära kontaktdon kan specificeras med ytterligare funktioner som t.ex:

• Skärmning, för att skydda längre kabelsträckor från elektromagnetiska (EMI) eller radiofrekventa störningar (RFI). Skärmade RJ45- och RJ48-kontakter, som vidarekopplar skärmflätans jordade anslutning in i den panel där de är monterade, är allmänt tillgängliga.
• Nyckling, certifierade RJ45-kontakter använder en flik på kontakten för att förhindra att kontakten sätts in i ett uttag på fel sätt. Denna funktion finns normalt inte på en vanlig 8P8C-kontakt. Färgkodning kan användas för att ange vilka kablar som ska tillåtas använda vissa anslutningspunkter i nätverk.
• Monteringsalternativ, t.ex. panelmontering, kretskortsmontage, genomgående hål och ytmontering på kretskort, är vanligtvis tillgängliga. Modulära uttag finns med vertikal eller horisontell riktning.
• Display- och indikeringsfunktioner, som t.ex. färgade statuslysdioder.
• Varianter med hög tillförlitlighet, som kan inkludera EMI/RFI-skärmning, specialnyckling, skyddsmantlar och robusta delar som möjliggör fler in-/urkopplingscykler.
• Integrerad magnetik, för att förbättra EMI-skärmningen och tillförlitligheten i anslutningarna i xBASE-T-nätverk. Dessa är trådlindade komponenter i uttaget som skyddar mot transienter och ger isolering, signalbalansering och impedansanpassning.

Figur 3: Modulära kontakter med integrerad magnetik för EMI-skärmning och tillförlitlig anslutning. (Bildkälla: CUI Devices)

Ytterligare parametrar

Att välja rätt modulära kontaktdon för en tillämpning innebär också att man måste ta hänsyn till följande parametrar:

• Stiftlayout- tilldelningen av respektive kontakt i kontakten
• Märkström- den maximala ström som en enhet tål
• Märkspänning- den högsta driftsspänning som en enhet tål
• Kontaktstorlek- definierar den maximala ledningsdiameter som kan anslutas till en kontakt
• Antal kontakter - detta är alltid ett jämnt antal

Sammanfattning

Även om modulära kontakter standardiserades för över fyrtio år sedan är de fortfarande populära på grund av deras stora användning, tillgänglighet och användarvänlighet. De vanligaste användningsområdena är telefonsystem, datanätverk och seriella anslutningar med låg hastighet, men utvecklingen av Power over Ethernet (PoE) och deras allmänna flexibilitet har gjort att användningsområdena har utökats ytterligare. Tillämpningar som industriell styrning, rörelsestyrning, smart belysning, utvecklingskort etc. är bara ett litet urval av de konstruktioner där modulära kontakter används idag.

Modulära kontakter i RJ-serien må ha blivit standard, men de är inte alla lika. Genom att samarbeta med leverantörer för att ta hänsyn till de faktorer som beskrivs ovan kan man se till att ingenjörerna specificerar rätt RJ-kontakter och -uttag för sina tillämpningar. CUI Devices sortiment av modulära kontakter erbjuder kontakter av typen RJ10, RJ11, RJ12, RJ13 och RJ45 med en rad olika positioner, kontakter och monteringsalternativ.