ข่าว

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบการเชื่อมต่อทั่วไปสำหรับวิศวกรทุกคน เทอร์มินอลบล็อคจึงถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีเพื่อให้การเดินสายที่ปลอดภัยกึ่งถาวรสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเทอร์มินอลบล็อก หรือที่เรียกว่าเทอร์มินอลบล็อก ขั้วต่อเทอร์มินอล หรือเทอร์มินอลแบบเกลียว ประกอบด้วยตัวเรือนโมดูลาร์และฉนวนที่เชื่อมต่อสายไฟสองเส้นหรือมากกว่าเข้าด้วยกันเนื่องจากการเชื่อมต่อเป็นแบบกึ่งถาวร แผงขั้วต่อช่วยให้ขั้นตอนการตรวจสอบภาคสนามและการซ่อมแซมง่ายขึ้นแม้ว่าจะเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างง่าย แต่ก่อนที่จะเลือกเทอร์มินอลบล็อคและข้อกำหนดมีความเข้าใจพื้นฐานที่ดี

การสนทนานี้จะครอบคลุมประเภทแผงขั้วต่อทั่วไป ข้อพิจารณาทางไฟฟ้าและทางกลที่สำคัญ และให้รายละเอียดเพิ่มเติมเพื่อช่วยวิศวกรในการเลือก

การกำหนดค่าทั่วไป

ชนิดติดตั้งบน PCB, ชนิดรั้ว และชนิดผ่านตรงเป็นสามประเภทเทอร์มินอลบล็อคที่พบมากที่สุดในการออกแบบตารางต่อไปนี้แสดงรายการประเภทต่างๆ ทั้งสามประเภท พร้อมเหตุผล การติดตั้ง และการกำหนดค่า

ข้อกำหนดทางไฟฟ้าที่สำคัญ

มีข้อมูลจำเพาะทางไฟฟ้าที่สำคัญหลายประการที่ต้องพิจารณาในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ ซึ่งครอบคลุมประเภทแผงขั้วต่อทั่วไปรวมเฉพาะ:

จัดอันดับปัจจุบันโดยทั่วไป ข้อกำหนดที่ต้องให้ความสนใจมากที่สุดในการออกแบบกล่องรวมสัญญาณคือกระแสไฟฟ้าที่กำหนดโดยพิจารณาจากสามด้าน ได้แก่ ค่าการนำไฟฟ้าของขั้วต่อ พื้นที่หน้าตัด และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกันเมื่อเลือกเทอร์มินอลบล็อค ขอแนะนำว่าพิกัดกระแสอย่างน้อย 150% ของกระแสสูงสุดที่คาดไว้ของระบบหากพิกัดกระแสของแผงขั้วต่อไม่ถูกต้องและกระแสใช้งานสูงเกินไป แผงขั้วต่ออาจร้อนเกินไปและเสียหาย ส่งผลให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยร้ายแรง
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: ส่วนแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแผงขั้วต่อจะได้รับผลกระทบจากระยะห่างและความเป็นฉนวนของตัวเครื่องในลักษณะเดียวกับที่เลือกกระแสที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแผงขั้วต่อต้องมากกว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ โดยคำนึงถึงแรงดันไฟกระชากที่อาจทำให้การเชื่อมต่อเสียหาย
จำนวนขั้ว: จำนวนขั้วเป็นวิธีทั่วไปในการแสดงจำนวนวงจรอิสระที่อยู่ในแผงขั้วต่อข้อกำหนดนี้โดยทั่วไปแตกต่างกันไปตั้งแต่ unipolar ถึง 24
ระยะห่าง: ระยะห่างหมายถึงระยะห่างกึ่งกลางระหว่างเสาที่อยู่ติดกัน ซึ่งกำหนดโดยพิกัดโดยรวมของแผงขั้วต่อและเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะห่างตามผิวฉนวน แรงดัน/กระแส และระยะห่างตัวอย่างทั่วไปของระยะห่าง ได้แก่ 2.54 มม. 3.81 มม. 5.0 มม. เป็นต้น
ขนาด/ประเภทของสายไฟ: ในอเมริกาเหนือ สายไฟที่ยอมรับได้สำหรับแผงขั้วต่อคือ American Wire gauge (AWG) ซึ่งระบุขนาดสายไฟหรือเกจที่โมดูลยอมรับได้เพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟพอดีกับตัวเครื่องโชคดีที่แผงขั้วต่อส่วนใหญ่มีความคลาดเคลื่อนที่สามารถรองรับขนาดสายไฟได้หลากหลาย เช่น 18 ถึง 4 หรือ 24 ถึง 12AWGนอกจากมาตรวัดสายไฟแล้ว ให้พิจารณาประเภทสายไฟโดยขึ้นอยู่กับประเภทของโมดูลที่เลือกสายไฟแบบบิดหรือแบบมัลติคอร์เหมาะสำหรับขั้วต่อแบบเกลียว ในขณะที่สายไฟแบบแกนเดียวมักจะจับคู่กับขั้วต่อแบบกดเข้า
ข้อกำหนดทางกลที่สำคัญ

ถัดมาคือข้อมูลจำเพาะเชิงกล ซึ่งเกี่ยวข้องกับขนาดของแผงขั้วต่อ การวางแนว และความสะดวกในการจัดการการเชื่อมต่อในการออกแบบปัจจัยเชิงกลที่สำคัญ ได้แก่ :

ทิศทางการเดินสาย: แนวนอน (90°), แนวตั้ง (180°) และ 45° เป็นสามทิศทางของแผงขั้วต่อที่พบมากที่สุดตัวเลือกนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบของการออกแบบและทิศทางที่เหมาะสมและสะดวกที่สุดในการเดินสายไฟ
รูปที่ 1: การวางแนวเทอร์มินอลบล็อคทั่วไป (แหล่งรูปภาพ: อุปกรณ์ CUI)

การตรึงสาย: คล้ายกับการวางแนว มีวิธีทั่วไปสามวิธีในการตรึงสายสำหรับแผงขั้วต่อ: ขั้วต่อแบบเกลียว ปุ่มกด หรือการกดเข้าทั้งสามหมวดหมู่นี้ค่อนข้างคุ้มค่ากับชื่อขั้วต่อแบบเกลียวหรือขั้วต่อแบบสกรูประกอบด้วยสกรูที่เมื่อขันให้แน่นแล้วจะปิดแคลมป์เพื่อยึดตัวนำเข้ากับตัวนำฟังก์ชั่นปุ่มนั้นง่ายมาก เพียงกดปุ่ม เปิดคลิปเพื่อให้ลวดสอดเข้าไป ปล่อยปุ่ม และปิดคลิปเพื่อหนีบลวดสำหรับแผงขั้วต่อแบบกดเข้า สามารถเสียบสายเข้ากับตัวเรือนได้โดยตรงและสามารถสร้างการเชื่อมต่อได้โดยไม่ต้องใช้สกรูหรือปุ่มเพื่อเปิดแคลมป์
รูปที่ 2: วิธีการตรึงสายไฟทั่วไป (แหล่งรูปภาพ: อุปกรณ์ CUI)

ชนิดลูกโซ่และชนิดเดียว: แผงขั้วต่อสามารถเป็นแบบลูกโซ่หรือตัวเสื้อชนิดเดียวเทอร์มินอลบล็อคแบบเชื่อมต่อกันมักจะมีจำหน่ายในรุ่น 2 – หรือ 3 ขั้ว ช่วยให้วิศวกรได้จำนวนขั้วที่แตกต่างกันอย่างรวดเร็ว หรือเชื่อมต่อสีต่างๆ ของโมดูลประเภทเดียวกันเข้าด้วยกันไม่ต้องสงสัยเลยว่าแผงขั้วต่อโมโนเมอร์มีขั้วทั้งหมดอยู่ในโมดูลหนึ่งๆ ตามข้อกำหนดการออกแบบ เพื่อให้มีความแข็งแกร่งและความทนทานสูงขึ้น
รูปที่ 3: การต่อประสานกับขั้วต่อโมโนเมอร์ (ที่มา: อุปกรณ์ CUI)

Wire-to-shell: Plug-in Terminal Blocks เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อหลักบ่อยๆทำได้โดยการเสียบสายไฟเข้ากับปลั๊กโมดูลาร์ จากนั้นต่อปลั๊กเข้ากับเต้ารับแบบตายตัวบน PCB ทำให้ง่ายต่อการถอดสายไฟโดยไม่ต้องจัดการกับสายไฟแต่ละเส้น
รูปที่ 4: การเชื่อมต่อปลั๊กและซ็อกเก็ตของแผงขั้วต่อปลั๊กและปลั๊ก (แหล่งรูปภาพ: อุปกรณ์ CUI)

ระดับความปลอดภัยและการพิจารณาอื่นๆ

UL และ IEC เป็นหน่วยงานด้านความปลอดภัยหลักสำหรับการรับรองเทอร์มินอลบล็อคมาตรฐานความปลอดภัยของ UL และ/หรือ IEC มักจะระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะของแผงขั้วต่อ และค่าพารามิเตอร์มักจะแตกต่างกันไปเนื่องจากแต่ละกลไกใช้มาตรฐานการทดสอบที่แตกต่างกัน ดังนั้นวิศวกรจึงต้องเข้าใจข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของระบบโดยรวมเพื่อเลือกเทอร์มินอลบล็อคที่เหมาะสม

แม้ว่าองค์ประกอบบางอย่างอาจเป็นความคิดภายหลังในการออกแบบหลายๆ อย่าง แต่ก็คุ้มค่ากับการปรับแต่งสีตัวเรือนหรือปุ่มต่างๆ ของแผงขั้วต่อด้วยการเลือกสีเฉพาะสำหรับเทอร์มินอลบล็อค วิศวกรสามารถเชื่อมต่อจุดต่าง ๆ ในระบบที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องเชื่อมต่อผิดจุด

สุดท้าย ในสภาพแวดล้อมหรือการใช้งานที่ต้องรับมือกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป สามารถเลือกเทอร์มินอลบล็อคที่มีเกรดอุณหภูมิที่สูงกว่าได้