Da Millionen von Steckverbindern zur Auswahl stehen – Rund-, Header- und PCB-Buchsen, Strom-Steckverbinder, RF und mehr – kann die Auswahl des richtigen Steckverbinders schwer fallen. Hier sind sieben Schlüsselfragen, mit deren Hilfe Sie den richtigen Steckverbinder für Ihre Anwendung auswählen können.
1) Welche sind die elektrischen Anforderungen?
Ein guter Ausgangspunkt zur Eingrenzung der Auswahl sind die elektrischen Anforderungen. Wie viele Signale haben Sie insgesamt? Welche Spannungen, Frequenzen und Ströme haben sie? Dies ist eine mehrdimensionale Liste. Ihre Signale können digital, analog oder stromführend sein oder eine Kombination aller drei Signaltypen darstellen. Beachten Sie auch, dass digitale und analoge Signale entweder niederfrequent oder hochfrequent sein können.
Die genaue Kombination der Signale betrifft häufig die Pinbelegung, den Anschlusstyp und den Kabelbaum. Hier sind einige Beispiele:
• Signale mit hoher Frequenz können entweder in benachbarte Kabel in einem Kabelbaum eingespeist werden oder eine Koaxialverbindung benötigen.
• Schwache Analogsignale könnten auf eine Abschirmung angewiesen sein
• Pins mit hoher Spannung erfordern gegebenenfalls Luft- und Kriechstrecken oder die Verwendung Materialien mit hoher Durchschlagsfestigkeit
• Für Hochstromleitungen können kräftigere Drähte oder mehrere Pins erforderlich werden
Denken Sie daran, dass einige Signalkombinationen nicht für die Integration im selben Steckverbinder geeignet sind. Haben Sie es bloß mit elektrischen Signalen zu tun oder müssen Faseroptik-Leitungen miteinbezogen werden? Einige Anwendungen wie chirurgische Geräte erfordern vielleicht auch Flüssigkeits-oder Gasleitungen. In solchen Fällen, und wenn Ihr Design es erfordert, dass alles über einen einzigen Steckverbinder läuft, müssen Sie vermutlich eine maßgeschneiderte Lösung suchen.
2) Gibt es Größen- oder Platzbeschränkungen?
In den letzten Jahrzehnten gab es, wie Sie wissen, einen stetigen Trend zur Verkleinerung in praktisch allen elektronischen Geräteklassen. Computer verkleinerten sich vom Tower zu Notebooks zu Tablets bis hin zu Einzelplatinen-Computern und Wearables. Viele Artikel, die sich früher fest in einem Raum befanden – z. B. Röntgengeräte – sind jetzt auf Rollen. Dies ging mit einer entsprechenden Reduktion der Größe und des Gewichts der Steckverbinder und dem dadurch verfügbaren Platz einher, wobei diese zugleich einem häufigeren Einstecken und Herausziehen standhalten müssen.
Wenn dies auf Ihr aktuelles Projekt zutrifft und Sie nach Möglichkeiten für Steckverbinder suchen, können wir Ihnen über 32.000 D-Subminiatur-Steckverbinder jeden Typs anbieten, damit Sie den passenden für Ihr Design finden.
3) Wird der Steckverbinder in einer Extremumgebung verwendet?
Viele Steckverbinder-Systeme sind extremen mechanischen Belastungen wie Schlag, Stoß oder Vibration ausgesetzt. Ein Steckverbinder, der für solche Anforderungen geschaffen wird, besitzt häufig Sonderfunktionen wie Kupplungsführungen, die sich nicht durch Vibrationen lösen können oder Zugentlastungen (z.B. ein Steckergehäuse) zur Unterstützung des Kabelbaums. Üblicherweise finden Sie Angaben zur Stoß- und Vibrations-Festigkeit in den technischen Daten sowie oben hervorgehoben in den Datenblättern, falls das Produkt speziell für Extrembedingungen entwickelt wurde.
Extremtemperaturen stellen einen weiteren wichtigen Umgebungsparameter dar. Wird Ihr Steckverbinder außen oder innen in der Nähe einer häufig geöffneten Außentür montiert? Befindet sich dort, wo Sie den Steckverbinder montieren, eine Wärmequelle? Besondere Materialien und Isolatoren werden eingesetzt, um den Steckverbinder und die Kontakte zu schützen, sodass ein wiederholtes Einstecken und Herausziehen zuverlässig gewährleistet wird. Achten Sie auf den empfohlenen Temperaturbereich im Datenblatt.
4) Wird eine Abdichtung zum Schutz vor Wasser, Öl oder Gas benötigt?
Bestimmte Umgebungen erfordern unterschiedlichen Schutz gegen Eindringen von Flüssigkeiten oder Staub. Die Dichtheit gegen Umwelteinflüsse beginnt mit einer einfachen Schutzmuffe und einem Muffenadapter gegen Spritzwasser. Eine Schutzebene darüber steht die Dichtigkeit der Steckverbindung selbst. Falls Ihre Anwendung einen Schutz vor Umwelteinflüssen erfordert, können Sie anhand des IP-Code-Systems erkennen, welche Steckverbinder welchen Schutz vor dem Eindringen von Staub und Wasser bieten. Sobald Sie wissen, welche Schutzklasse erforderlich ist, können Sie die IP-Klassifizierungsnummer in den technischen Daten überprüfen, um die Eignung Ihrer Lösung zu bestimmen.
Es gibt viele Branchen, bei denen mehr als bloß ein Schutz vor Spritzwasser erforderlich ist. Medizinische und Nahrungsmittel-Anwendungen müssen gängigen Sterilisationsprozessen mit hohen Temperaturen und Wasserdrücken standhalten; Anwendungen unter Motorhauben müssen vor Dampfreinigung oder Straßeneinflüssen wie Spritzwasser, Lösemitteln oder Salznebel geschützt werden. Die Umgebungen mit den stärksten Anforderungen (z. B. unter Wasser, in großer Höhe oder im Weltraum) können hermetische Dichtung erfordern, bei der ein Steckverbinder auf Gasdichtheit geprüft wird.
Sie sollten auch herausfinden, ob Ihre Umgebung elektrische Komponenten die für einen Gefahrenort nach "Class 1, Division 2" geeignet sind, bei dem das Risiko entflammbarer oder verbrennbarer Gase, Flüssigkeiten Dämpfe oder Partikel besteht. Elektrische Geräte, die an derartigen Orten montiert werden, sollten so entwickelt und geprüft sein, dass sie keine Explosion auslösen können. Bei Produkten, die für diesen Typ von Gefahrenort zertifiziert sind, befindet sich in den technischen Daten eine Nennung der Sicherheitseignung nach "Class1, Division 2".
5) Müssen Branchenstandards eingehalten werden?
Viele Branchen haben eigene Standards etabliert, die OEMs einhalten müssen. Auch dann, wenn diese Standards nicht nur Steckverbinder betreffen, gelten sie doch für die gesamte Ausrüstung, zu der das Steckverbinder-System gehört. Die FDA bestimmt die Standards für medizinische Geräte, während sich Automobilanwendung an die SAE-Standards halte, besonders für die verwendete Hochspannung in Elektro- und Hybridfahrzeugen. Wir dürfen natürlich auch nicht die MIL-Standards vergessen, die für verteidigungsrelevante Ausrüstung gelten. Diese Standards regeln häufig nicht nur die Leistung und Zuverlässigkeit, sondern auch strenge Qualifikations- und Herstellungsstandards. Achten Sie auf die Einhaltung der für Ihre Branche erforderlichen Standards.
6) Welcher Grad an Zuverlässigkeit ist erforderlich?
Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Frage nach der geplanten Standardanwendung. Wie häufig wird die Steckverbindung hergestellt und gelöst? Die Szenarien reichen vom einmaligen Anschluss bis zu 10.000 oder mehr Zyklen.
Es kann auch sein, dass innerhalb eines Systems beides gemeinsam vorkommt – ein Kabelstrang zur sensorischen Patientenüberwachung, der mit einem vom Hersteller vorgesehenen Einmal-Steckverbinder geliefert wird, während das passende Gegenstück am Diagnosegerät für tausende von Zyklen vorgesehen ist. Bei Fahrzeuganwendungen kann es andererseits sein, dass eine Steckverbindung während der gesamten Fahrzeuglebensdauer bestehen bleibt.
Bei einigen Steckverbindern wird die Angabe MTBF (Durchschnittszeit vor Fehler) oder MTTF (Durchschnittszeit bis Fehler) mit berechneten Abschätzungen der Produktlebensdauer bei "normaler" Verwendung. Dies kann als Anhaltspunkt dienen, ob sich der Steckverbinder für Ihre Anwendung eignet. Wenn das Kabel des Steckverbinders sich an einer Tür oder vielleicht an einem Roboterarm befindet, wobei das Kabel täglich gebogen wird, empfiehlt sich die Überprüfung der Angabe zum maximalen Drehradius des Kabels und ob es mit der Eigenschaft "hochdehnbar" funktioniert.
Die Zuverlässigkeit von Steckverbindern ist ein komplexes Thema – es hängt von mehreren Faktoren ab, und es ist meist schwierig, genaue Zahlen anzugeben.
7) Welche Anschlüsse sind erforderlich?
Anschlüsse werden verwendet, um den Steckverbinder-Pin oder die Buchse mit dem zugehörigen Leiter zu verbinden – sei es ein Draht, eine Leiterbahn oder etwas anderes. Es gibt viele verschiedene Anschlusstypen, einschließlich gecrimpter Verbindungen, Lötverbindungen, Aufpressverbindungen (z. B. für Flachband-Steckverbinder) oder sogar Umwicklungsverbindungen. Alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Beispielsweise sind Crimp-Verbindungen leichter vor Ort zu reparieren. Die Auswahl des Anschlusses hängt normalerweise von Ihrem Design und der Anwendung insgesamt ab.
Die Anwendung jedes Steckverbinders ist einzigartig, unterliegt besonderen Design-Einschränkungen, Kostenzielen und Signalkombinationen. Verwenden sie diese sieben Schlüsselfragen, um die Möglichkeiten einzugrenzen und um den besten Steckverbindertyp für Ihre Anwendung auszuwählen. Im Zweifel wenden Sie sich an die Experten bei Arrow. Wir helfen Ihnen, alle Aspekte zusammenzubringen.