Platinensteckverbinder LPC 2,5 von Phoenix Contact für Anwendungen in der Elektronik

Von Rolf Horn

Zur Verfügung gestellt von Europäische Fachredakteure von DigiKey

Platinensteckverbinder sind modulare, isolierte Komponenten, die die elektrische Verbindung zu Leiterplatten erleichtern. Mit der steigenden Nachfrage nach kompakten und effizienten elektronischen Bauteilen steigt auch der Bedarf an zuverlässigen, einfach zu verwendenden Steckverbindern. Phoenix Contact, ein Hersteller von industriellen Automatisierungs-, Verbindungs- und Schnittstellenlösungen, hat seine Platinensteckverbinder LPC 2,5 für elektronische Anwendungen eingeführt (Abbildung 1). Mit seiner langen Geschichte und seinem Engagement für Innovation hat sich Phoenix als zuverlässiger Partner für Entwicklungs- und Ingenieursteams etabliert, die Qualität, Zuverlässigkeit und Leistung suchen.

Bild des 5-poligen Platinensteckverbinders LPC 2,5 von Phoenix ContactAbbildung 1: Die Platinensteckverbinder LPC 2,5 von Phoenix Contact sind in Varianten mit 2 bis 20 Positionen erhältlich. Dieses Bild zeigt ein Beispiel mit 5 Positionen. (Quelle: Phoenix Contact)

Beachten Sie, dass diese Steckverbinder für den Anschluss an die Steckleisten CCA 2,5 von Phoenix Contact mit der entsprechenden Anzahl von Positionen vorgesehen sind. In diesem Artikel geht es in erster Linie um die Platinensteckverbinder LPC 2,5. Daher werden die Steckleisten nicht weiter untersucht.

Die Rolle von Steckverbindern beim Platinendesign

Steckverbinder spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung elektrischer Verbindungen zu Leiterplatten. Diese Bauteile ermöglichen die nahtlose Übertragung von Signalen zwischen verschiedenen Komponenten, wie z. B. integrierten Schaltkreisen und anderen elektronischen Komponenten. Eine wichtige Funktion von Steckverbindern ist die Erleichterung des einfachen und sicheren Einsetzens und Entnehmens von elektronischen Bauteilen bei der Montage und Wartung. In solchen Szenarien wirkt sich die Qualität der verwendeten Steckverbinder direkt auf die Gesamtleistung und Lebensdauer der Leiterplatte aus; die Verwendung von Produkten minderer Qualität kann zu Problemen wie schlechter Signalübertragung, erhöhtem Widerstand und sogar vorzeitigem Ausfall der Platine führen.

Es gibt verschiedene Arten von Platinensteckverbindern, die jeweils ihre eigenen Vorteile haben. Zum Beispiel bieten hebelbetätigte Steckverbinder einen robusten Verriegelungsmechanismus für eine sichere und zuverlässige Verbindung und sind nützlich bei Anwendungen, bei denen Stöße, starke Vibrationen oder häufige Bewegungen ein Problem darstellen. Andererseits bieten Steckverbinder wie die Serien SPC und DMC einen verbesserten Schutz und einen kraftlosen Auswurf, was für die Sicherheit und die Benutzerfreundlichkeit unerlässlich ist.

Herausforderungen bei der Integration von Platinensteckverbindern

Die Integration von Steckverbindern in Leiterplatten ist zwar scheinbar einfach, erfordert aber eine sorgfältige Detailarbeit. Wenn die Herausforderungen der Integration verstanden und optimierte Platinensteckverbinder verwendet werden, können zuverlässigere und effizientere elektronische Geräte hergestellt werden.

Sicherheitsbedenken

Ein kritisches Problem bei der Verwendung von Steckverbindern ist der mögliche Verlust der Verbindung zwischen den Kontakten. Eine Unterbrechung der Verbindung kann schwerwiegende Folgen für die Anwendung haben, unter anderem folgende:

  • Elektrofahrzeuge (EVs): Ein Verlust der Verbindung in Platinensteckverbindern kann zum Ausfall kritischer Systeme wie Lenkung und Bremsen führen.
  • Haushaltsgeräte: Fehlerhafte Steckverbinder können Kurzschlüsse verursachen, die zu Bränden und anderen Gefahren führen können.

Platzbeschränkungen

Der anhaltende Trend in der Elektronik ist offensichtlich - kleiner und leichter - und dieser Trend wirkt sich direkt auf das Platinendesign aus, wo jeder Quadratmillimeter Platz wertvoll ist. Außerdem ist ein angemessener Abstand zwischen den Steckverbindern wichtig, um elektrische Störungen, das so genannte Übersprechen, zu vermeiden. Wenn Steckverbinder zu nahe beieinander liegen, steigt das Risiko, dass sich die Signale eines Steckverbinders mit denen eines anderen überlagern, was zu elektrischen Störungen führt.

Signalintegrität

Mit dem Aufkommen der Highspeed-Datenübertragung ist die Aufrechterhaltung der Signalintegrität von entscheidender Bedeutung. Eine signifikante Verschlechterung des Signals kann zu Datenverlust, Datenverfälschung oder Übertragungsfehlern führen. Hochfrequenzsignale sind anfällig für Übertragungsprobleme wie Reflexionen, Dämpfungen und Störungen. Die Wahl des Steckverbinders und seine genaue Platzierung auf der Leiterplatte können die Signalqualität beeinflussen.

Haltbarkeit und Verschleiß

Steckverbinder sind mechanische Komponenten, und wie alle mechanischen Teile sind sie anfällig für Verschleiß, insbesondere wenn sie wiederholt eingesteckt und entfernt werden. Die Steckverbinder müssen aus haltbaren Materialien bestehen und so konstruiert sein, dass sie den Strapazen des regelmäßigen Gebrauchs standhalten. Außerdem kann die Konstruktion eines Steckverbinders, einschließlich seines Verriegelungsmechanismus, seine Langlebigkeit erheblich beeinflussen.

Kompatibilitätsprobleme

Bei der Fülle von Steckverbindern auf dem Markt ist die Gewährleistung der Kompatibilität mit elektronischen Komponenten von entscheidender Bedeutung. Inkorrekt kombinierte Steckverbinder können zu schlechter Leistung oder Schäden an der Leiterplatte führen. Vor der Integration eines Platinensteckverbinders müssen dessen Spezifikationen gründlich geprüft und sichergestellt werden, dass das Produkt mit der geplanten Anwendung kompatibel ist.

Platinensteckverbinder LPC 2,5 von Phoenix Contact

Bei der Auswahl der richtigen Steckverbinder geht es nicht nur um die Passgenauigkeit, sondern auch um die optimale Leistung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Leiterplatte. Die Platinensteckverbinder LPC 2,5 von Phoenix Contact zeichnen sich durch ihre werkzeuglose Hebelbetätigung aus und eignen sich damit für das schnelle Verbinden vor Ort (Bild 2).

Die Serie LPC 2,5 von Phoenix Contact bietet eine werkzeuglose Hebelanschlusstechnik, die sich ideal für Verbindungen vor Ort eignet.Abbildung 2: Die Serie LPC 2,5 von Phoenix Contact bietet eine werkzeuglose Hebelanschlusstechnik. (Quelle: Phoenix Contact)

Der Hebelmechanismus ermöglicht einen einfachen Leiteranschluss, mit oder ohne Aderendhülsen. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist die Möglichkeit, ein versehentliches Öffnen der Klemmstellen zu verhindern, wodurch die Gefahr von Verdrahtungsfehlern verringert wird. Dies gewährleistet eine hohe Sicherheit, insbesondere beim schnellen Herstellen von Verbindungen.

Darüber hinaus bieten die Platinensteckverbinder LPC 2,5 eine Vielzahl von Zubehör und Produktreihen, die eine flexible und individuelle Anpassung an spezifische Projektanforderungen ermöglichen. Die Steckverbinder werden in verschiedenen Reihen- und Positionszahlen, Nennquerschnitten und Buchsentypen angeboten, um die Kompatibilität mit verschiedenen Anwendungen und Designs zu gewährleisten.

Vorteile der steckbaren Federkontaktverbindung

Der steckbare Federkontakt ist ein einzigartiges Merkmal des Steckverbinders LPC 2,5, der Leiter mit einem Querschnitt von bis zu 16 mm² unterstützt.

Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Verbindungsmethode gehören die folgenden:

  • Effizient: Die werkzeuglose Verwendung reduziert den Zeitaufwand für das Anschließen und Lösen von Leitern erheblich. Der LPC 2,5 verfügt über eine spezielle Federkontur, die das Einführen von starren Leitern oder Aderendhülsen ermöglicht, und ein spezieller Kabeleinführungstrichter verhindert das Aufspleißen einzelner Litzendrähte.
  • Intuitive Bedienung: Der farbcodierte Betätigungshebel des LPC 2,5 bietet ein visuelles Hilfsmittel für eine intuitive Bedienung, das es dem Benutzer ermöglicht, Fehlausrichtungen im Klemmraum zu erkennen, die zu Verbindungsfehlern führen könnten. Dieser Hebel verringert auch die Gefahr von Verbindungsfehlern, was für den sicheren Betrieb von Hochleistungssystemen entscheidend ist.
  • Verlässlichkeit: Die definierte Kontaktkraft des Produkts gewährleistet einen zuverlässigen Drahtanschluss mit langfristiger Leistung. Außerdem hilft der Hebelmechanismus, ein versehentliches Öffnen der Klemmstellen und Kurzschlüsse zu vermeiden, was zuverlässige Verbindungen gewährleistet und die Systemsicherheit erhöht.
  • Vielseitigkeit: Mit einem Spannungsbereich von bis zu 300 V ist die Serie LPC 2,5 für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.

Die wichtigsten Anwendungen

Wie bereits erwähnt, eignen sich die steckbaren Platinensteckverbinder LPC 2,5 von Phoenix Contact aufgrund ihres einzigartigen Designs und ihrer Eigenschaften für eine breite Palette von elektronischen Geräten. Im Folgenden werden einige wichtige Anwendungen genannt:

Energiespeichersysteme

Energiespeichersysteme sind von entscheidender Bedeutung für die Sicherstellung einer konstanten Stromversorgung, vor allem in Systemen zur Nutzung erneuerbarer Energien, in denen die Energieerzeugung häufig unregelmäßig erfolgt. Mit einem Spannungsbereich von bis zu 300 V können diese Steckverbinder in verschiedenen Energiespeichersystemen eingesetzt werden, von kleinen Hausinstallationen bis hin zu Großanlagen.

Photovoltaik

Solarenergiesysteme, die die Photovoltaik (PV) nutzen, stehen an der Spitze der Revolution der erneuerbaren Energien. Die Steckverbinder der Serie LPC 2,5 tragen dazu bei, dass diese Systeme effizient arbeiten. In großen Solaranlagen, die mit höheren Spannungen betrieben werden, trägt das Design des LPC 2,5 dazu bei, ein versehentliches Öffnen der Klemmstellen zu verhindern.

Ladesysteme für Elektrofahrzeuge

Der Außeneinsatz von EV-Ladestationen erfordert robuste Steckverbinder für eine zuverlässige elektrische Verbindung. Die Serie LPC 2,5 bietet einen zuverlässigen Kabelanschluss, der auch in schwierigen Umgebungen eine langfristige Leistung gewährleistet.

Verkehrssysteme

Verkehrssysteme wie Hochgeschwindigkeitszüge und automatisierte Metrosysteme nutzen hochentwickelte Elektronik für Steuerung, Kommunikation und Sicherheit. Die Herstellung zuverlässiger elektrischer Verbindungen in diesen Fahrzeugen ist für die Betriebssicherheit unerlässlich.

Industriemaschinen

Die Aufrechterhaltung zuverlässiger Verbindungen ist bei Industriemaschinen, bei denen es auf Präzision ankommt, von entscheidender Bedeutung. Die Steckverbinder der Serie LPC 2,5 können Unterbrechungen oder Fehler während des Betriebs verhindern. Mit ihrer sicheren Entriegelung und dem Schutz vor unbeabsichtigtem Öffnen der Klemmstellen sorgen diese Steckverbinder für einen störungsfreien Betrieb der Maschinen.

Fazit

Steckverbinder spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung elektrischer Verbindungen zu Leiterplatten. Die steckbaren Leiterplattenklemmen LPC 2,5 von Phoenix Contact wurden entwickelt, um vielseitige und zuverlässige elektrische Verbindungen in einer Vielzahl von Anwendungen herzustellen. Ihre einzigartigen Konstruktionsmerkmale, wie z. B. der hebelbetätigte Mechanismus und die steckbare Federkontaktverbindung, machen sie zu einem Alleinstellungsmerkmal in der Branche. Mit der rasanten Entwicklung der Technologie wird die Nachfrage nach zuverlässigen Steckverbindern steigen, was Produkte wie den LPC 2,5 unentbehrlich macht.

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Über den Autor

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Rolf Horn

Rolf Horn, Applications Engineer at DigiKey, has been in the European Technical Support group since 2014 with primary responsibility for answering any Development and Engineering related questions from final customers in EMEA, as well as writing and proof-reading German articles and blogs on DK’s TechForum and maker.io platforms. Prior to DigiKey, he worked at several manufacturers in the semiconductor area with focus on embedded FPGA, Microcontroller and Processor systems for Industrial and Automotive Applications. Rolf holds a degree in electrical and electronics engineering from the university of applied sciences in Munich, Bavaria and started his professional career at a local Electronics Products Distributor as System-Solutions Architect to share his steadily growing knowledge and expertise as Trusted Advisor.

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