정격 전류 75A의 D 서브미니어처 커넥터를 사용하여 전력 무결성 및 유연성 유지

전기 자동차(EV), 산업 및 통신 시스템을 포함한 다양한 응용 분야에서 전자 제품의 전력 요구 사항이 증가함에 따라, 모든 응용 분야에서 견고하고 안정적인 커넥터가 필요합니다. 전력 분배의 경우 특히 그렇습니다. 설계자는 높은 전력 무결성을 유지하면서 위치, 접점 구성 및 종단 수를 유연하게 조정할 수 있는 고전력 커넥터가 필요합니다.

D 서브미니어처(D 서브) 커넥터는 전자 제품에서 가장 널리 사용되는 멀티핀 커넥터로, 전력 시스템의 많은 요구 사항을 충족합니다. 다양한 구성으로 제공되며 수천 개의 응용 분야에 적합합니다. 전력 수요가 증가함에 따라 설계자가 고객의 요구를 충족하려면 D 서브도 그에 맞춰 진화해야 합니다.

이 기사에서는 D 서브 커넥터를 간략하게 설명합니다. 그런 다음 Amphenol ICC의 고전력 솔루션을 소개하고 이 솔루션을 적용할 수 있는 방법을 보여줍니다.

D 서브 커넥터의 이름 유래

D 서브 커넥터는 데이터 통신, 군사, 소비자 가전, 산업, 계측, 의료 등 다양한 응용 분야에서 널리 사용되는 기본 커넥터입니다. 이 커넥터의 이름은 D자 모양의 커넥터 셸에서 유래했습니다(그림 1). 이 독특한 모양은 잘못된 삽입을 방지하고 안전한 연결을 보장하는 셀프 키잉 기능을 제공합니다.

그림 1: D형 D 서브 커넥터 셸은 키잉 기능을 제공하여 잘못된 결합을 방지하는 동시에 안전한 기계적 및 전기적 연결을 보장합니다. (이미지 출처: Amphenol)

D 서브 커넥터는 암수 구별이 있으며, 핀 접점이 있는 부분을 플러그라고 하고 소켓 접점이 있는 부분을 소켓이라고 합니다. 소켓의 실드가 플러그의 실드 안에 단단히 고정됩니다. 외부 셸은 기계적 강도와 전기적 연속성을 제공하여 전자파 장해(EMI)로부터 보호합니다. 다양한 하드웨어 실장 옵션으로 안전한 연결을 보장합니다.

케이블의 스트레인 완화를 위한 보호 후드는 플라스틱, 금속화 또는 금속 재질로 제공됩니다. 금속 및 금속화 후드가 차폐 케이블의 차폐 브레이드와 접촉하여 EMI를 더욱 줄입니다. 후드에는 직선 또는 각형 출구 포트가 있으며 다양한 잠금 옵션이 포함되어 있습니다.

D 서브 고전력 커넥터

Amphenol ICC는 표준 및 고밀도 폼 팩터의 다양한 D 서브 커넥터를 제공합니다. 많은 응용 분야의 증가하는 전력 요구를 충족하기 위해 75A 전력 접점을 갖춘 고전력 D 서브 커넥터 계열을 추가했습니다. 이 계열 커넥터의 접점 레이아웃에는 2개, 3개, 5개 또는 8개 전력 접점이 있습니다(그림 2).

그림 2: Amphenol D 서브, 고전력 계열 커넥터의 접점 레이아웃은 2개, 3개, 5개 또는 8개 접점을 제공합니다. (이미지 출처: Amphenol)

그림 2에서 W로 지정된 레이아웃(예: 5W5)은 전력 접점이 모두 커넥터 본체에서 동일한 평면에 있음을 나타냅니다. V로 지정된 레이아웃은 접점 중 하나가 커넥터 본체 안으로 눌려 있고(소켓의 경우) 본체 밖으로 확장되어 있음(플러그의 경우)을 나타냅니다. 다른 핀이 결합되기 전에 접지 또는 다른 소스가 결합될 수 있도록 한 접점이 다른 접점보다 먼저 결합됩니다. 플러그와 소켓 커넥터가 결합되면 W형 레이아웃의 접점이 동시에 연결됩니다.

D 서브 커넥터의 셸 크기는 A, B, C, D, E입니다. 이는 원래 D 커넥터 핀 레이아웃을 기반으로 한 기록 레이블입니다. A 셸에는 15개의 표준 핀이 있고, B 셸에는 25개, C 셸에는 37개, D 셸에는 50개, E 셸에는 9개의 핀이 있습니다. D 서브 고전력 커넥터는 더 큰 핀을 사용하며 주어진 셸 크기에 비례하여 더 적은 수의 핀을 통합합니다.

Amphenol D 서브 고전력 커넥터는 최대 300V의 전압에서 접점당 75A를 제공합니다. 결합된 접점의 직렬 저항은 7.3mΩ 미만입니다. 저항은 75A에서 접점 전체에 걸쳐 0.55V 미만의 전압 강하를 나타냅니다. 전류 정격은 UL 1977, '데이터, 신호, 제어 및 전력 응용 분야용 부품 커넥터'를 기준으로 합니다. 테스트 자체는 정격 부하에서 커넥터의 온도를 기준으로 합니다. 즉, 장치가 75A 최대 정격 전류를 전달할 때 '테스트 포인트에서 측정된 장치의 온도는 절연 재료의 상대 열 지수(+130°C)를 초과하지 않아야 합니다.'

상대 열 지수(RTI)는 재료의 중요 특성이 장시간 동안 허용 한도 내에서 유지되는 최대 사용 온도입니다. 일반적인 8W8 8접점 구성 커넥터는 75A 전류에서 75°C 온도 상승을 나타냅니다(그림 3).

그림 3: 75A에서 8W8 고전력 커넥터의 측정된 온도 상승을 보여줍니다. (이미지 출처: Amphenol ICC)

커넥터는 -55°C ~ +125°C의 온도 범위에서 작동하도록 정격화되었습니다. 최대 전류 사양은 커넥터가 상온에 있다고 가정하고 실제 온도에 따라 경감된 것입니다(그림 4).

그림 4: 납땜 접점이 있는 8W8 커넥터의 일반적인 온도 경감 곡선에 대한 예시를 보여줍니다. (이미지 출처: Amphenol)

Amphenol ICC D 서브 고전력 커넥터 접점은 납땜 버킷, 크림프 및 직각 버전으로 제공되어 인쇄 회로 기판, 패널 및 케이블 실장 요구 사항을 지원합니다.

일반 고전력 커넥터 구성

Amphenol ICC DA3W3PA009KLF는 A 셸에 실장된 3위치 플러그 하우징입니다. 크림프 연결이 있는 기계 가공 접점 핀인 8638PPC7506LF 핀과 같은 플러그 접점을 사용할 수 있습니다. 이 유형의 연결은 케이블 실장 커넥터에 사용됩니다. 대체 접점은 납땜 컵 접점 종단이 있는 기계 가공 플러그인 8638PPS7506LF입니다.

3W3 하우징의 다른 버전으로는 DA3W3SA009KLF가 있습니다. 크림프 종단이 있는 기계 가공된 8638PSC7506LF와 같은 소켓 접점이 사용됩니다. 크림프와 납땜 컵 종단이 있는 다양한 플러그 및 소켓 접점을 사용할 수 있습니다.

Amphenol ICC DBV5W5P500H9KLF는 인쇄 회로 기판(PC 기판) 실장용 직각 커넥터의 한 예이며, 플러그 접점이 포함된 5W5 5접점 플러그 커넥터입니다(그림 5).

그림 5: DBV5W5P500H9KLF는 통합 플러그 접점이 있는 PC 기판 실장용 5W5 5접점 플러그 커넥터입니다. (이미지 출처: Amphenol)

커넥터는 커넥터 본체를 안전하게 고정할 수 있도록 다양한 PC 기판 및 패널 실장 부속품을 제공합니다. 전면 부속품에는 나사산 인서트 또는 M3 또는 UNC 4-4 나사산이 있는 암나사가 포함됩니다. 기판 실장 부속품에는 금속 브라켓과 하푼(harpoon)이 포함됩니다(그림 6).

그림 6: 다양한 실장 부속품을 사용하여 커넥터를 pc 기반에 고정할 수 있습니다. (이미지 출처: Amphenol)

그림 5에 표시된 5W5 플러그에는 PC 기판에 실장하기 위한 하푼과 결합 커넥터를 고정하기 위한 암나사가 포함되어 있습니다. 직각 커넥터의 결합 소켓과 2, 3, 8 접점 버전도 사용할 수 있습니다.

D 서브 고전력 응용 분야

고전력 D 서브 계열 응용 분야의 예로는 산업용 컴퓨터에 전력을 공급할 수 있는 인더스트리 4.0이 있습니다. 일반적인 데스크톱 컴퓨터와 달리 이 내장형 컴퓨터는 열악한 환경에서도 작동하도록 설계되었습니다. 이러한 컴퓨터는 충격, 진동, 큰 온도 변화에 노출됩니다. 고전력 커넥터는 유연한 접점 구성으로 안정적인 연결을 제공합니다. 마찬가지로 이러한 커넥터는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC) 및 기타 기계 자동화 전자 제품에 전력을 공급할 수 있습니다.

결론

Amphenol ICC D 서브 고전력 커넥터는 최대 8개 라인에서 최대 정격 전류 75A의 안정적인 전력 연결을 추가하여 유서 깊은 D 커넥터의 응용 범위를 확장합니다.