常見的端子塊類型及其基本原理、安裝方式和配置

作者：Ryan Smoot，CUI Devices 技術(shù)支持工程師

作為所有工程師常用的連接組件，多年來端子塊一直被用來為各種應(yīng)用提供半永久性的安全接線。端子塊又稱接線端子、端子連接器或螺紋端子，由模塊化外殼和絕緣體組成，可將兩根或多根導線連接在一起。由于其連接是半永久性的，因此端子塊有助于簡化現(xiàn)場檢查和維修過程。雖然是一個比較簡單的組件，但在選型前對端子塊及其規(guī)格有一個基礎(chǔ)性的了解還是有好處的。本文討論主題將包括常見端子塊類型、關(guān)鍵電氣和機械考慮因素，并會提供一些進一步的細節(jié)以幫助工程師選型。

PCB 安裝式、柵欄式和直通式是設(shè)計中最常見的三種端子塊類型。下表列出了這三個不同的類型及其基本原理、安裝方式和配置。

在設(shè)計階段有許多關(guān)鍵電氣規(guī)格需要考慮，涵蓋常見的端子塊類型。具體包括：
額定電流：一般來說，在端子塊設(shè)計中最需要注意的規(guī)格就是額定電流。這建立在三個方面的基礎(chǔ)之上：端子的電導率、橫截面積和相應(yīng)的溫升。在選擇端子塊時，建議的額定電流至少為系統(tǒng)預期最大電流的 150%。如果端子塊的額定電流不正確，工作電流過高時，會造成端子塊過熱和損壞，并導致嚴重的安全問題。

額定電壓：端子塊的額定電壓部分受其外殼的間距和介電強度的影響。與額定電流選擇思路相同，端子塊的額定電壓必須大于系統(tǒng)的最高電壓，同時還要考慮到可能會損壞連接的任何電壓浪涌。

極數(shù)：極數(shù)是表示一個端子塊所容納獨立電路數(shù)的常用方法。這種規(guī)格一般會從單極到 24 極不等。

間距：間距定義為相鄰兩極之間的中心距離，它由端子塊的總體額定值決定，涉及因素如爬電距離、電壓/電流和間隙等。一些常見的間距實例包括 2.54 mm、3.81 mm、5.0 mm 等。

電線尺寸/類型：在北美，端子塊可接受的電線采用美國線規(guī) (AWG) 為單位，該規(guī)格指定了模塊可接受的電線尺寸或線規(guī)，以確保電線物理上能夠裝入外殼。值得慶幸的是，大多數(shù)端子塊都具有一定的容差，能夠容納如 18~4 或 24~12 AWG 等一系列導線尺寸。除線規(guī)外，還需根據(jù)所選模塊類型考慮導線類型。絞線或多芯線是螺紋端子的理想選擇，而單芯線通常與推入式端子塊配對使用。

重要機械規(guī)格

接下來是機械規(guī)格，它涉及到端子塊的尺寸、方向和設(shè)計中連接的易操作性。重要的機械因素包括：
接線方向：水平 (90°)、垂直 (180°) 和 45° 是三種最常見的端子塊方向。這一選擇取決于設(shè)計的布局，以及哪種方向最適合和最方便進行接線。

導線固定方法：與方向類似，端子塊有三種常見的電線固定方式：螺紋端子、按鈕或推入。這三種類型都比較名副其實。螺紋端子或螺絲型端子塊包含一個螺絲，當擰緊時會閉合夾子，將導線固定在導體上。按鈕功能很簡單，只需按下一個按鈕，打開夾子讓導線插入，松開按鈕后閉合夾子將導線夾緊。對于推入式端子塊，導線則可以直接插入外殼，無需螺絲或按鈕打開夾子就可以建立連接。

聯(lián)鎖式與單體式：端子塊可采用聯(lián)鎖式或單體式外殼。聯(lián)鎖式端子塊通常有 2 極或 3 極版本，能夠讓工程師快速實現(xiàn)不同的極數(shù)或?qū)⑼荒K類型的不同顏色連接在一起。單體式端子塊無疑是將所有的極都包含在一個模塊中，根據(jù)設(shè)計要求，使其具有更高的剛性和堅固性。

線對殼方式：需要頻繁地連接和斷開主連接時，插拔式端子塊就是一個不錯的選擇。這些方式是將導線插入一個模塊化插頭，然后將插頭連接到 PCB 上的固定插座，使之易于斷開，且無需處理單個導線。

安全等級和其他考慮因素

UL 和 IEC 是認證端子塊的主要安全機構(gòu)。在端子塊規(guī)格書中，通常會列出 UL 和/或 IEC 安全標準，且參數(shù)值通常也各不相同。這是因為每個機構(gòu)使用的測試標準不同，所以工程師必須了解其整體系統(tǒng)的安全要求，才能選擇符合要求的端子塊。

雖然在許多設(shè)計中有些因素可能是事后才想到的，但對端子塊的外殼或按鈕進行顏色定制是有好處的。在為端子塊選擇獨特的顏色時，工程師可以更容易地將復雜系統(tǒng)中的連接點連接起來，避免連接不當。

最后，在處理極端溫度的環(huán)境或應(yīng)用中，也可以選擇具有更高溫度等級的端子塊。

結(jié)語

通過對關(guān)鍵電氣和機械規(guī)格以及不同模塊類型的了解，工程師可以更好地滿足各種電氣系統(tǒng)連接的需要。CUI Devices 的端子塊產(chǎn)品線為工程師提供了一系列的顏色和配置選擇，簡化了這一選型過程。
編輯：hfy