Como selecionar conectores de alimentação CC: o básico

Jun 11, 2023

A seleção de um conector de alimentação CC é um aspecto frequentemente negligenciado do projeto final de um engenheiro. Embora seja um componente relativamente simples e direto, os conectores de alimentação CC ainda requerem um entendimento básico para garantir que o conector adequado seja selecionado.

Também conhecidos como conectores cilíndricos, os conectores de alimentação CC terão classificações de corrente e tensão especificadas pelo fabricante para garantir a confiabilidade nas aplicações de fornecimento de energia. A tomada e o plugue de um conector de alimentação CC padrão geralmente apresentam dois condutores. Um condutor é exposto e o segundo condutor é recuado, o que ajuda a evitar um curto-circuito acidental entre os dois condutores. Como os conectores cilíndricos são quase sempre usados ​​para fornecer energia a uma aplicação final, praticamente não há risco de danificar outros componentes conectando um conector de alimentação CC a uma porta incorreta.

Na indústria eletrônica, existem três configurações comumente aceitas para conectores de alimentação CC: conector, plugue e receptáculo. Uma tomada de alimentação CC é responsável por receber energia e geralmente é montada no PCB ou no chassi de um dispositivo eletrônico. Os receptáculos de energia CC também se destinam a receber energia, mas são encontrados na extremidade de um cabo de alimentação. Por fim, os plugues de alimentação CC fornecem energia a partir de uma fonte de alimentação conectando-se a uma tomada ou receptáculo de alimentação CC adequado. A Figura 1 abaixo mostra essas configurações comuns.

Embora as definições de tomadas, plugues e receptáculos sejam bem padronizadas na indústria, as definições de gênero para conectores de alimentação DC são menos padronizadas. Muitos engenheiros simplesmente seguem as convenções de gênero da indústria de conectores de RF, que definem o gênero de um conector cilíndrico com base na configuração do pino central. Portanto, os conectores de alimentação CC com um pino central são geralmente definidos como conectores macho e o conector correspondente como fêmea. Às vezes, essa linha de definição pode ficar confusa ao abordar a diferença entre conectores e plugues macho e fêmea, mas a Figura 2 fornece exemplos para ajudar a esclarecer.

Algumas especificações importantes ao decidir sobre um conector de barril apropriado são os diâmetros do pino interno e da luva externa. Listados nas tabelas abaixo estão os diâmetros mais comuns para essas especificações.

Embora uma folga comum ainda não tenha sido padronizada, o diâmetro interno da luva, que faz interface com o pino interno, deve ser ligeiramente maior que o do pino correspondente. Quando se trata da luva externa e do conector correspondente, a folga não é crítica para o funcionamento adequado do conector porque a conexão correspondente à luva externa é uma mola plana em balanço.

Além dos diâmetros do pino interno e da luva externa, a profundidade de inserção é outra especificação do conector de alimentação CC a ser observada. Um projetista frequentemente descobrirá que a profundidade de inserção do macaco é menor que o comprimento do tambor do plugue. Isso ocorre porque é importante considerar a profundidade da parede do chassi em determinadas instalações.

Se essa profundidade adicional não for considerada, o comprimento do cano pode ser muito curto para encaixar corretamente no macaco na instalação. Em outros casos em que não é necessário que o cilindro do plugue esteja totalmente fechado quando inserido no macaco, um comprimento do cilindro maior do que a taxa de profundidade de inserção é aceitável.

Uma tomada ou plugue de alimentação DC padrão tem dois condutores com o pino central normalmente para alimentação e a luva externa normalmente para aterramento. No entanto, a inversão dessa configuração do condutor é aceitável. Um terceiro condutor que forma uma chave com o condutor da luva externa também está disponível em alguns modelos de tomada de força. Esta chave pode ser usada para detectar ou indicar a inserção do plugue ou para selecionar entre as fontes de energia com base em quando o plugue está ou não inserido.

Tal como acontece com muitos componentes, existem várias opções para montar uma tomada de alimentação DC para uma aplicação final.

As tomadas de alimentação DC de montagem em painel oferecem a conveniência de montagem em qualquer lugar no chassi do produto com a compensação de precisar de fios para conectar ao circuito eletrônico. Quando se trata de conectores de alimentação DC montados em PCB, montagem em superfície (SMT) e orifício passante em orientações horizontais ou verticais são os mais comuns.