הוא משלים את החיבור והניתוק של מכשירי חשמל באמצעות פעולות מכניות מסוימות. הפונקציות העיקריות שלו הן:
1. העברת אותות או העברת אנרגיה חשמלית
2. ליצור או לשבור מעגל
ישנן דרכים רבות לסווג מחברים, בהן נתמקד במאמר זה. עם זאת, בשל כיווני היישום השונים של מחברים, ישנם סוגי מגע וללא מגע. לדוגמה, מחברי סיבים אופטיים ומחברים חשמליים הם סוגי מגעים, ומתגי קרבה הם מחברים ללא מגע. ישנם גם סיווגים של אותות חשמליים ואופטיים. היום אנחנו מדברים בעיקר על מחברי מגע לאותות חשמליים.
מחברים אלקטרוניים ורכיביהם הם רכיבי ממשק תומכים חשובים בציוד, הפזורים במערכות ובחלקים שונים בציוד, האחראים על העברת אותות ואנרגיה. איכות החיבור קשורה ישירות לפעולה בטוחה ואמינה של המערכת כולה.
מעגלים שונים מחוברים זה לזה על ידי מחברים חשמליים, מתדר גבוה לתדר נמוך, מעגול ועד מלבני, ממחברים בעלי זרם גבוה העוברים מאות אמפר ועד למחברים בצפיפות גבוהה המעבירים אותות חלשים, ממחברי לוח מודפסים רגילים. כמעט כל סוגי המחברים החשמליים היו בשימוש נרחב בהנדסת מערכות שונות, החל ממחברים מיוחדים כגון הפרדה וניתוק מהיר, כדי להבטיח את הביצועים הרגילים של כל הפונקציות של הציוד.
לסיכום, מצד אחד, מול סוגים שונים של תרחישי יישום, הסיווג של מחברים תעשייתיים הוא מסובך ביותר. לכן, עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, יותר ויותר מחברים נמצאים בשימוש בשוק, וגם הביצועים של סוגים שונים של מחברים שונים מאוד. היצרנים ישתמשו בחומרים בעלי מאפיינים שונים כדי לעצב מחברים בהתאם לסביבת היישום. ודא שימוש יציב ואמין במחבר בסביבות שונות.
מצד שני, אמינות החיבור החשמלי קובעת ישירות את הביצועים של מערכת הציוד. הביצועים של מחברים אלקטרוניים הם הערכת ביצועים כוללת. בניגוד למסופי המחברים, ניתן להעריך בקלות את הביצועים מההיבטים של החומר, העיצוב והתהליך.
למרות שישנם סוגים רבים של מחברים כיום, והמבחר מעט בעייתי להערכת ביצועים, היתרונות של שימוש במחברים בציוד ברורים:
1. שפר את תהליך הייצור, המחבר מפשט את תהליך ההרכבה של מוצרים אלקטרוניים, וגם מפשט את תהליך הייצור ההמוני;
2. קל לתחזוקה ושדרוג;
3. שפר את הגמישות של העיצוב. השימוש במחברים מאפשר למהנדסים לקבל גמישות רבה יותר בעת תכנון ושילוב מוצרים חדשים ובעת חיבור מערכות עם רכיבים. מספר החוטים בקצה המחבר והמרווח בין החוטים הופכים את החיבור לנוח ומהיר יותר. הפרטים הקטנים הללו הם שיכולים להפחית ביעילות את נפח המוצרים האלקטרוניים, ובמקביל להפחית את עלויות הייצור. זה יכול לשמש ביעילות כקו נתונים לשידור בין לוחות ראשיים נעים או בין PCB.
יש כל כך הרבה מחברים, איך לחלק אותם?
עבור כל מוצר יצוק, מחברים חיוניים, כגון ה-USB הנפוץ שלנו, שקע אוזניות, ממשק Ethernet או הממשק הצבאי הפחות נפוץ שלנו. לכן, בהתבסס על מגוון רחב של שווקים, גם סיווגי מחברים מגוונים.
1. על פי הפונקציות של החיבורים הפנימיים והחיצוניים של ציוד אלקטרוני, רמות החיבור מחולקות ל-6 סוגים:
ת: חיבור בין רכיבים לחבילות;
ב: החיבור בין החבילה ללוח המעגלים;
ג: חיבור בין לוח ללוח;
ד: חיבור בין רכיב לרכיב;
ה: חיבור בין רכיבים לממשקי קלט ופלט;
ו: חיבור מערכת למערכת.
2. סיווג לפי סוג אות השידור:
ת: מחבר מתח (משדר כוח);
B: מחבר אות (אות שידור);
C: מחבר בתדר גבוה (משדר נתונים).
3. סיווג לפי דרישות חשמל:
ת: מחבר אוניברסלי;
B: מחבר מתח גבוה;
C: מחבר מתח גבוה;
D: מחבר דופק;
E: מחבר רעש נמוך;
F: מחבר אפנון פאזה;
G: מחבר קואקסיאלי מדויק.
4. סיווג לפי תדירות עבודה:
מחברי תדר גבוה, מחברים קואקסיאליים בתדר גבוה, מחברי וידאו, ממירי קואקסיאליים, ממירי עכבה, ממירי גודל התאמה, ממירי מגדר, ממירי מיקרוסטריפ-קואקסיאליים, ממירי גל-קואקסיאליים, מחברי עומס תואמים, מחברי תדר נמוך, מחברי לוח מודפסים, מחברי כבל סרט , מחברי מעגל משולבים, מחברים מעורבים וכו'.
5. סיווג לפי תנאי הסביבה:
ת: מחבר אטום;
B: מחבר חותם בלחץ מים גבוה;
C: מחבר אטום בוואקום גבוה;
D: מחבר שלוש הוכחה;
E: מחבר עמיד בפני קרינה;
F: מחבר בטמפרטורה גבוהה;
G: מחבר קריוגני.
6. סיווג לפי מראה חיצוני:
מחברים מעגליים משמשים בעיקר בציוד צבאי; (צורות חיבור כוללות בעיקר כידון (מהיר), חוט, נעילה אוטומטית, דחיפה-משיכה, בליין וישר החוצה וכו') מחברים מלבניים נמצאים בשימוש נרחב ומתפתחים במהירות. מחברים רבים ברמת הלוח הם מחברים מלבני. (בדרך כלל יש שני סוגים של שיטות חיבור לתקעים ושקעים: תקע ישר ומנעול תקע ובורג ישר.)
7. סיווג לפי כיוון היישום:
ת: מחבר RF;
B: מחבר סיבים אופטיים;
C: מחבר ללא מגע (כגון מתג קירבה וכו')
הסיווגים לעיל מבוססים כולם על תכונות חיצוניות או יישום, וכל יצרן שונה. למרות ש-NEDA גיבשה תקן סיווג לאריזת רכיבי מחברים, עם התקדמות הטכנולוגיה, סיווג המחברים נעשה מסובך יותר. עם זאת, מבחינת מחברי תקשורת, עקב שיתוף הפעולה של פרוטוקולי תוכנה, אכן יש מעט שינויים והבחנות אפקטיביות.
א מחברי כבל רב חוטי, כולל מחברי DB, מחברי DIX ומחברי DIN.
ב. מחברי זוג מעוותים, כולל מחברי RJ45 ו-RJ11;
ג. מחברי כבל קואקסיאלי כוללים מחברי T, מחברי BNC ומנגדי טרמינלים.
עקרונות בסיסיים של בחירת מחברים
אמיפות
בעת בחירת מחבר לאותות אספקת חשמל, שימו לב יותר לכושר הנשיאה הנוכחי של המחבר. יש לאמץ עיצוב הורדה, ובמקביל, יש לשים לב למתח העמידות לבידוד בין הפינים.
גודל מבנה
הממדים החיצוניים של המחבר חשובים מאוד, ולחיבור במוצר יש מגבלות מקום מסוימות, במיוחד המחבר בלוח הבודד, שאינו יכול להפריע לרכיבים אחרים. בחרו את שיטת ההתקנה המתאימה לפי חלל השימוש ומיקום ההתקנה (יש התקנה קדמית והתקנה אחורית, ושיטות ההתקנה והקיבוע כוללות ניטים, ברגים, צווארונים או נעילה מהירה של כידון המחבר עצמו וכו') וצורה (ישר, מעוקל, סוג T, עגול, מרובע).
התאמת עכבה
לאותות מסוימים יש דרישות עכבה, במיוחד לאותות תדר רדיו, שיש להם דרישות מחמירות יותר לגבי התאמת עכבה. כאשר העכבה אינה תואמת, היא תגרום להחזרת אותות, שתשפיע על העברת האות. בדרך כלל, להעברת אותות אין דרישות מיוחדות לגבי העכבה של המחבר.
מָגֵן
עם הפיתוח של מוצרי תקשורת, EMC מקבל יותר ויותר תשומת לב. המחבר הנבחר צריך להיות בעל מעטפת מתכת. יחד עם זאת, הכבל צריך להיות בעל שכבת מיגון. יש לחבר את שכבת המיגון עם מעטפת המתכת של המחבר כדי להשיג את אפקט המיגון. בשיטת הזרקה, חלק התקע עטוף בעור נחושת, ושכבת המיגון של הכבל מרותכת עם עור הנחושת.
מניעת החדרה שגויה
ישנם שני היבטים למניעת הטעות: האחד הוא המחבר עצמו, המחבר עצמו מסתובב 180 מעלות, חוסר יישור וחיבור שגוי מובילים לחיבור אות שגוי, בשלב זה, יש צורך לשים לב לבחירת האנטי-פס -הכנסת מחבר ככל האפשר, או על ידי התאמת המיקום היחסי של המחבר הפוך את המכלול לייחודי; מצד שני, על מנת לצמצם את סוגי החומרים, מספר אותות משתמשים באותו מחבר. בשלב זה, ייתכן שנראה שתקע A מוכנס לשקע B. בשלב זה, יש לשים לב. אם זה קורה כאשר זה יגרום לתוצאות חמורות (לא אזעקה פשוטה, אלא הרסנית), יש לבחור את ממשקי A ו-B כסוגים שונים של שקעים (לדוגמה, A הוא זכר, B הוא נקבה).
מהימנות
מחברים משמשים לחיבור אותות, ולכן חלקי החיבור צריכים להיות אמינים (לדוגמה, מגע פני השטח עדיף על מגע נקודתי, סוג חריר עדיף על סוג קפיץ עלה וכו').
רבגוניות
בתהליך בחירת המחברים, יש לבחור חומרים נפוצים ככל האפשר, במיוחד בקרב מוצרים מאותה סדרה, לבחירת המחברים יש ורסטיליות חזקה, הפחתת סוגי החומרים, הגדלת כמויות והפחתת עלויות, תוך הפחתת סיכוני האספקה.
השתמש בסביבה
כאשר המחבר משמש בסביבה חיצונית, פנימית, טמפרטורה גבוהה, לחות גבוהה, תרסיס מלח, עובש, קר ואחרות, קיימות דרישות מיוחדות למחבר.
תדירות החדרה
לחיבור ולניתוק של המחבר יש חיים מסוימים. לאחר שמספר החיבור והניתוק יגיע למגבלה, ביצועי המחבר יפחתו. כאשר יש צורך לחבר ולנתק חלק מממשקי האות לעיתים קרובות, יש צורך לשים לב יותר למספר החיבור והניתוק של המחבר בעת בחירת מחבר.
מצב חי
לפי אם הוא תמיד חי או לא, בחר סוג פינים או מחבר מסוג נקבה.
לוקח בחשבון
בתהליך בחירת מחבר, גורמים שונים אינם עצמאיים ולעתים קרובות מקיימים אינטראקציה זה עם זה. לכן, עלינו לשקול באופן מקיף בתהליך בחירת המחברים כדי לבחור את המחבר המתאים ביותר. איכות הבחירה תהיה שונה בשלבים שונים. מידת ההשפעה על המוצר.