원형 커넥터 및 케이블 소개

전력, 신호 또는 데이터를 전송하기 위한 여러 핀 또는 접점을 수용하는 원형 커넥터는 여러 열악한 환경을 견디도록 설계된 다양한 크기의 원통형 전기 장치입니다. 원형 상호 연결이라고도 하는 원형 구조는 진동 및 충격 손상, 외부의 신호 또는 간섭, 환경 오염 물질의 침입, 극한의 압력 또는 온도에 대한 견고성과 내성을 강화합니다.

이러한 극한 환경에서 높은 성능을 발휘하는 원형 커넥터 및 케이블은 산업 및 공장 자동화 응용 제품, 의료 장치, 보안 및 방위 시스템, 항공 우주 등에서 광범위하게 사용됩니다. 원형 커넥터는 표준 원형 커넥터부터 DIN, 메트릭, 밀폐, 푸시-풀, 키형, 혼합 신호 및 마이크로 또는 나노 버전에 이르기까지 다양한 제품 제공을 포괄합니다. 단일 장치에 전력, 신호, 데이터를 결합하는 하이브리드 옵션도 제공됩닏. 이 기사에서는 기본 구성, 표기 및 코드, 선택 기준 등을 비롯한 표준 원형 커넥터 및 케이블에 중점을 둡니다.

원형 커넥터의 구조

원형 커넥터는 원통형 모양 덕분에 어떤 커넥터 모양보다도 뛰어난 강도 대비 중량 비율을 제공합니다. 이미 언급한 바와 같이, 이 향상된 강도는 충격 손상, 외부 소자 및 분리에 대한 부가 저항을 제공하는 동시에 결합 주기가 빈번한 응용 제품에서 내구성을 제공합니다.

내부 접점의 개수와 해당 접점의 레이아웃은 커넥터 및 응용 제품 유형에 따라 다르므로 호환되는 결합 장치에 올바르게 정렬하고 삽입할 수 있습니다. 원형 커넥터 셸은 진동이나 기타 요인으로 인해 잠재적으로 원하지 않는 분리가 발생할 수 있는 경우에 보다 안전한 나사 연결을 제공하기 위해 나사산으로 제작되는 경우가 많습니다. 연결 시스템의 다른 유형에는 베이요넷 잠금, 푸시/풀 잠금, 스냅 잠금 장치가 있습니다.

각 원형 커넥터는 4가지 주요 영역으로 구성됩니다(그림 1 및 2).

그림 1: 원형 커넥터(암)의 기본 구조. (이미지 출처: Same Sky)

1. 접점: 전기 연결을 형성하는 데 사용되는 커넥터에 하우징된 내부 핀 및 소켓. 결합 쌍은 접점(수)과 소켓(암)으로 구성됩니다.
2. 절연체: 이 부품은 접점을 캡슐화하고 다른 접점 및 커넥터 셸로부터 절연합니다. 또한 접점에 대해 적절한 간격을 제공하고 올바르게 위치시킵니다.
3. 셸: 커넥터의 외부 덮개인 셸은 접점과 절연체를 보호하면서, 2개의 커넥터 절반을 페어링하기 위한 정렬 및 연결 메커니즘을 제공합니다.
4. 부속품: 여기에는 핀, 키, 링, 클램프, 개스킷 및 커넥터의 부품을 유도, 고정, 배치 및 밀봉하는 데 사용되는 추가 부품이 포함될 수 있습니다.

그림 2: 원형 커넥터(수)의 기본 구조. (이미지 출처: Same Sky)

일반적인 원형 커넥터 표기 및 코드

가장 잘 알려진 원형 커넥터 유형은 산업용 네트워크 응용 제품에서 센서와 액추에이터를 연결하는 데 사용되는 M 스타일 표준일 것입니다. 'M'은 단순히 커필링 너트와 결합 리셉터클의 메트릭 나사산 크기를 나타내며 일반적인 M5(5mm 지름의 패스너) 및 M8(8mm), M12(12mm) 커넥터 유형을 제공합니다. M12 원형 커넥터 및 케이블은 자동차 산업의 글로벌 표준이므로 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다.

전체적으로 M 스타일 커넥터는 적절하게 결합된 연결을 보장하기 위해 접점 본체의 키잉 및 모양을 정의하는 여러 범주로 세분화됩니다. 이러한 표기 및 코드는 다음과 같이 정의됩니다(그림 3)

• A – 센서, DC 전력, 1Gbit 이더넷(네트워크를 형성하기 위해 컴퓨터 시스템을 연결하기 위한 프로토콜)용 커넥터.
• B – Fieldbus(분산 제어를 위한 산업용 컴퓨터 네트워크) 및 Profibus(필드 센서와 제어 시스템 간에 통신을 제공하는 디지털 네트워크 표준)용 커넥터.
• C – 보안 강화를 위한 이중 키홈을 가진 커넥터로 센서 및 액추에이터용 AC 전력에 사용됨
• D – 100Mbit 이더넷 및 Profinet(컨트롤러와 장치 간의 데이터 교환을 위한 프로토콜) 시스템용 커넥터.
• X – 10Gbit 이더넷 고속 응용 제품 및 PoE(이더넷을 통한 전력 공급)용 커넥터.
• S – AC 전력용 커넥터(C 코드 부품에 대한 대체).
• T – DC 전력용 커넥터(A 코드 부품에 대한 대체).

그림 3: M 스타일 커넥터의 다양한 인터페이스 옵션에 대한 일반적인 개요 (이미지 출처: Same Sky)

원형 커넥터 선택 기준

설계에 맞는 원형 커넥터 및/또는 케이블을 선택할 때 고려해야 할 사양 및 고려 사항 목록은 거의 끝이 없습니다. CPC(원형 플라스틱 커넥터) 또는 CMC(원형 금속 셸 커넥터) 중 어느 것이 더 적합한지 결정하는 것 외에, 고려해야 할 비교적 포괄적인 파라미터 목록은 다음과 같습니다.

• 암수 구별(암/수): 엔드(수)는 소켓(암)에 연결되는 접촉 핀을 통합합니다(그림 4 및 5). 대부분의 플러그와 리셉터클은 자체 브랜드 또는 제조업체 내에서 짝을 이루도록 설계되었습니다. 다른 제조업체의 커넥터는 일반적으로 상호 연결되지 않으므로 커넥터는 대개 결합되는 쌍으로 제공됩니다.

그림 4: 원형 커넥터 쌍(암 및 수) 결합 (이미지 출처: Same Sky)

• 접점 개수: 신호, 데이터 또는 전력을 전달하는 데 필요한 커넥터의 전도성 핀 개수입니다. 접점 개수는 1부터 수 백에 이를 수 있습니다.
• 종단: 납땜, 전선 랩, 러그 또는 크림핑을 비롯하여, 전선 또는 케이블이 커넥터의 전도성 접점과 결합되는 방법.
• 접점 크기: 개별 접점의 지름 또는 각 접점과 결합할 수 있는 전선의 게이지.
• 전압 및 전류 정격: 커넥터가 전달하도록 설계된 최대 전압(볼트(V)) 또는 전류(암페어(A)).
• 삽입 빈도: 커넥터가 연결 및 분리되는 빈도. 결합 주기라고도 하는 연결 빈도에는 더 강력한 커넥터 또는 케이블 보호 부속품이 필요할 수 있습니다.
• 실장 스타일: 일반적인 실장 옵션에는 케이블 실장, 패널 실장 또는 표면 실장이 포함됩니다.
• 커플링 또는 잠금 스타일: 커넥터의 안전한 결합을 제공하며 베이요넷, 래치, 푸시-풀, 스레드 및 빠른 분리를 포함할 수 있습니다.
• 백셸 유형: 안전한 케이블 지지를 제공하기 위해 원형 커넥터의 케이블 측면에 나사산으로 고정되는 백셸 유형에는 직선, 직각, 브레이드 테일, 스프링, 스트레인 완화, 밀봉 및 크림프가 포함됩니다.
• 사용된 재료: 커넥터 본체에 사용되는 일반적인 재료는 스테인리스 강, 알루미늄, 플라스틱, 복합물 또는 황동이며 설계 요구 사항 및 예산에 따라 달라집니다.
• 침투 보호: IP 등급은 커넥터 본체에 침투하는 고체와 액체로부터 보호하는 IEC 60529 표준에 따라 정의됩니다. ANSI 60529는 미국의 IP를, EN 60529는 유럽의 IP를 다룹니다.
• 플러그 및 소켓: 표준 명명 규칙이 없기 때문에 제조업체마다 다른 용어를 사용할 수 있지만 일반적으로 소켓과 잭은 패널에 실장된 원형 커넥터와 연결되고 플러그는 원형 커넥터 케이블 조립품과 관련됩니다.

그림 5: 다양한 암/수의 잭과 플러그를 표기하는 방법(이미지 출처: Same Sky)

결론

커넥터가 환경 오염 물질에 노출되거나 잠기나요? 커넥터를 EMI 또는 RFI 신호로부터 보호해야 하나요? 커넥터가 과도한 진동이나 잦은 충격의 영향을 받나요? 이러한 질문 각각에 대한 답변에 따라 필요한 품질, 기능 및 부속품이 결정되지만, 그럼에도 불구하고 원형 커넥터는 열악한 응용 조건을 감안할 때 안정적이고 견고한 상호 연결 솔루션임이 입증되었습니다. Same Sky는 이러한 설계 문제를 정면으로 해결할 수 있는 다양한 원형 커넥터 및 원형 케이블 조립품을 제공합니다.