Varför välja kopplingsplintar med spak för kretskort?

Kretskort, som är byggstenar i elektronikkretsar, består av ett antal komponenter. En kopplingsplint är en komponent som kopplar samman kablar ledare eller en kabel och ett kretskort i elektriska eller elektroniska kretsar. Flera olika elektriska, mekaniska och andra faktorer styr urvalskriterierna för kopplingsplintar.

Ekosystemet för databehandling driver på användningen av kopplingsplintar

I takt med att allt fler företag, även de som tidigare bedrev traditionell tillverkning, blir datadrivna, ökar andelen industriell IoT (IIoT) för att tillgodose denna förändring. Antalet IoT-enheter i världen förväntas uppgå till 40 miljarder år 2030.

Förutom ökningen av IoT leder följande trender till en ökad efterfrågan på en mängd olika elektriska och elektroniska komponenter:

• Industry 4.0 och 5.0: IIoT och robotar är hörnstenar i avancerad tillverkning. Båda kräver gott om sensorer och elektronisk utrustning för att läsa av maskininformation och vidarebefordra information för bearbetning. Den ökande industriella automatiseringen driver på efterfrågan på elektroniska kretsar och därmed på kopplingsplintar.
• AI och databehandling i molnkanten: Verksamheter med IIoT har dirigerat information till molnet för bearbetning, men det har förändrats i takt med behovet av sekundsnabbt beslutsfattande i realtid. Användningen av AI i molnkanten har ökat efterfrågan på högeffektiva datorsystem, vilket i sin tur kräver sofistikerade och komplexa kretsar.
• Utfasning av fossila bränslen och elektrifiering av ekonomin: I takt med att arbetet med att minska koldioxidutsläppen intensifieras kommer fler elektriska kretsar att tas i bruk i en mängd olika tillämpningar - inklusive el- och hybridfordon samt elnät.

Mot bakgrund av den ökade användningen av elektriska och elektroniska kretsar kommer även en ökad efterfrågan på kopplingsplintar att ske. Den globala marknaden för kopplingsplintar beräknas uppgå till 5,2 miljarder USD år 2027 och växa med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 5,7 %.

Anslutningsmekanismer för kopplingsplintar

Kopplingsplintar kan delas in i olika kategorier och en av de utmärkande egenskaperna är den mekanism som används för att göra anslutningen. En skruvplint använder en skruv för att hålla fast en ledare. En tryckknappsmekanism innebär att man trycker ner en knapp, för in en ledare och släpper knappen så att ledaren kläms fast.

I en plint av införingstyp trycker användaren helt enkelt bara in tråden, så låses den fast av en fjädrande klämma. Så här fungerar kretskortsplintar med spakar i serien 2601 från WAGO med hjälp av den patenterade anslutningstekniken CAGE CLAMP® från WAGO. För att skapa anslutningen för användaren in ledaren i plinten. För att frigöra ledaren, fäller användaren upp spaken och lättar på klämmans tryck (figur 1). Den enkla funktionen med att fälla upp och fälla ner gör att kopplingsplinten är enkel och snabb att använda.

Figur 1: Spakar på kopplingsplintar gör det lättare att säkerställa snabba och enkla anslutningar med en enkel mekanism som klämmer fast ledningar och håller dem på plats. (Bildkälla: WAGO)

Fördelar med spakförsedda anslutningar

Kopplingsplinten med spak har en mängd fördelar jämfört med andra låsmekanismer:

• Verktygsfri användning: Att inte behöva använda en skruvmejsel för att dra åt ledarna gör monteringen snabbare och effektivare. Tillämpningar som ofta kräver förändringar av inkopplingen, t.ex. vid fältinstallationer eller prototyptillverkning i labb, kan dra extra nytta av kopplingsplintar med spak.
• Mindre påfrestning på kablar: Utrustningen kommer sannolikt att hålla längre eftersom ledarna inte är fastskruvade och därmed utsätts för mindre slitage. Det är lättare att ansluta och återansluta ledningar och det är mindre ansträngande för kretsarna, vilket förbättrar livslängden.
• Rätt mängd kraft: Skruvmekanismer i skruvplintar riskerar att dras åt för hårt. Ökat tryck från för hård åtdragning kan skada trådarna snabbare, vilket minskar livslängden på elektriska och elektroniska komponenter. Insticksplintar med frigöringsspak eliminerar behovet av att gissa hur mycket kraft som krävs för att hålla trådarna på plats.
• Starkare och mer konsekventa anslutningar: Skruvmekanismer innebär även en risk för lösa anslutningar, vilket kan leda till felaktiga signaler och dataförluster. Genom att använda en kopplingsplint med införings- och klämteknik garanteras konsekventa anslutningar som inte förändras beroende på teknikerns kompetens. Konsekventa anslutningar med full kontakt gör kopplingsplintarna särskilt användbara i miljöer med höga vibrationer, t.ex. inom tillverkningsindustrin och flygindustrin.
• Flexibilitet och kompatibilitet: När IoT-sensorer integreras med större elektriska kretsar kommer de sannolikt att utgöra en ojämn kombination av ledare, som alla behöver anslutas för att vidarebefordra data och signaler. Att använda snabbkopplingsplintar med frigöringsspak är kompatibelt med olika typer av ledare - med en ledare, få ledare eller finkardeliga ledare.
• Användarvänligt: Med en spak för kopplingsplintarnas ledare blir det lättare att bedöma om anslutningen är låst eller olåst. Visuella och taktila ledtrådar underlättar användningen och minskar risken för fel när komplicerade kretsar ska installeras.

Inspektion och underhåll underlättas också av att respektive blockenhet är modulär. Modulära konstruktioner möjliggör även snabbare byte av kablar. Teknikerna behöver inte riva upp och byta ut hela kretskort när de gör ändringar; istället kan de fokusera på de specifika sektioner som behöver åtgärdas och byta ut moduler selektivt.

Välja rätt kopplingsplint

I takt med att kretsarna blir allt mer komplexa och efterfrågade kommer valet av rätt kopplingsplint för anslutning av ledare sannolikt att fokusera på enheter som klarar extrema miljöförhållanden och kan packas i mindre format.

De kriterier som behöver beaktas innan man väljer en kopplingsplint är bland annat den ström och spänning som kretsarna ska tåla. Konstruktörer brukar tillåta ett visst spelrum i siffrorna (150 % av den nödvändiga klassificeringen) innan de väljer en produkt. Antalet poler avgör hur många kretsar som kopplingsplinten kan rymma. Kopplingsplintarnas märkspänning och märkström, krypning etc. avgör plintarnas delning, vilket är avståndet mellan en centrum för en pol i relation till nästa pol (figur 2). Slutligen måste konstruktörer se till att ledarna får plats i kopplingsplintens hölje, vars storlek vanligtvis anges i kvadratmillimeter (mm²).

Figur 2: Kopplingsplintarnas delning, ett av urvalskriterierna för kretskonstruktörer, är avståndet mellan mitten av en pol relaterat till nästa pol. (Bildkälla: WAGO)

Elektrisk prestanda måste vägas samman med mekaniska parametrar och andra mått innan man väljer en kopplingsplint. Som exempel är kretskortsplintarna med spakar i serien 2601 från WAGO kompakta och verktygsfria, vilket möjliggör snabb och enkel anslutning av trådar från 0,12 till 2,08 mm². Med hjälp av den patenterade anslutningstekniken CAGE CLAMP® från WAGO kan man ansluta enkelledare och finkardeliga ledare med hylsor genom att trycka in dem i plinten.

Serien 2601, tar med sin möjlighet att anslutas vertikalt eller horisontellt på kretskortet och en delning på bara 3,5 mm, upp minimalt med plats på kretskortet. Serien 2601 gör urvalet av kretskortsplintar med spak från WAGO perfekt för anslutning av enheter i fält, oavsett prestandanivå. Den verktygsfria kabelförläggningen är intuitiv för användning i hela världen, och tekniken med en spak garanterar att kontaktpunkten alltid är låst. Serien har tillämpningar i nätaggregat, för styrkort, vid tillverkning av enheter, anslutning av enheter, gränssnittsmoduler, sensorer, smarta hem och styrkort.

Sammanfattning

Kopplingsplintar är avgörande för att fastställa integriteten och prestandan i komplexa elektriska och elektroniska kretsar. När en sådan ska väljas måste konstruktörer ta hänsyn till en mängd olika faktorer, bland annat tillämpning, spännings- och strömtoleranser samt mekaniska anslutningsmekanismer. Snabbkopplingsplintar med frigöringsspak är särskilt lätta att arbeta med eftersom de ger snabba, konsekventa och tillförlitliga anslutningar.