Come specificare i connettori per le applicazioni LED

I connettori svolgono svariati ruoli nei sistemi di illuminazione a LED, a seconda dell'applicazione. In molti casi, forniscono il collegamento elettrico alle schede di comando dei LED o il supporto meccanico per i LED. Si può usare una vasta gamma di connettori in queste applicazioni, da connettori scheda-scheda a prese e attacchi per bulbi. Questo articolo esaminerà i connettori scheda-scheda (basette e zoccoli) usati per l'accoppiamento complanare delle schede, come pure le prese e gli attacchi per lampade a bulbo LED a due pin, quali gli stili MR11 e MR16.

In entrambe le applicazioni, i progettisti dovrebbero cercare i connettori che offrano un'ampia gamma di opzioni per soddisfare il budget e le molteplici configurazioni progettuali. Ricercare quindi la flessibilità nei connettori di accoppiamento complanare per schede. Le applicazioni di illuminazione a LED, come le strisce di luci, richiedono tipicamente l'accoppiamento coda-coda o in serie delle schede tramite connettori complanari. I progettisti dovrebbero cercare soluzioni che offrano una vasta gamma di opzioni di montaggio per soddisfare le esigenze delle applicazioni per montaggio superficiale e a foro passante. Queste opzioni offrono inoltre al progettista diversi modi per collegare in serie le schede nei sistemi di illuminazione a LED. In alcuni casi, le applicazioni potranno utilizzare tutti i componenti a montaggio superficiale, in altri casi potranno usare una forma ibrida di tecnologie a montaggio superficiale e foro passante.

I progettisti devono rispondere a una serie di domande prima di selezionare i connettori per le loro applicazioni:

• Qual è il processo di assemblaggio usato — montaggio superficiale, foro o tecnologie miste? Quanto è lo spazio disponibile sulla scheda madre, quanta è l'altezza fuori scheda disponibile?
• Quanto affidabile e robusta deve essere la tipologia di collegamento?
• Il costo è il fattore più importante nella progettazione?

Dopo aver risposto a queste domande, i progettisti potranno esaminare le opzioni disponibili per i connettori. Ad esempio, i connettori per il montaggio superficiale orizzontale con due diverse opzioni di passo (1,27 mm e 2,54 mm), mostrati nella figura 1, prendono in considerazione lo spazio su scheda. I progettisti possono richiedere un connettore di passo più compatto per risparmiare spazio sulla scheda.

Il principale vantaggio dell'opzione con basetta e zoccolo è quello di permettere al progettista di collegare e scollegare le schede secondo necessità, fatto che può semplificare il processo di assemblaggio. Lo scollegamento delle schede è necessario, ad esempio, nei casi in cui una scheda debba essere sostituita perché guasta.


Figura 1: La serie di connettori a montaggio superficiale orizzontale di Mill-Max offre due diversi passi (1,27 mm a sinistra e 2,54 mm a destra) per una maggiore flessibilità di progettazione in applicazioni con vincoli di spazio.

La figura 2 mostra un'altra versione del connettore a montaggio superficiale orizzontale, dove viene utilizzato un connettore per collegare due schede. In questo caso, le schede non possono essere scollegate. Questa soluzione fornisce ai progettisti di sistemi un'opzione che consente di soddisfare le applicazioni che richiedono una connessione saldata.


Figura 2: Mill-Max offre una soluzione a basetta/ponticello con terminazioni a montaggio superficiale a curva Z per connessioni saldate in serie di due schede complanari.

Alcuni produttori di connettori forniscono anche opzioni caricate a molla per i gruppi che utilizzano processi di accoppiamento cieco, come mostrato nella figura 3. Sebbene questa opzione sia di solito più costosa, i progettisti non devono preoccuparsi di allineare con precisione i pin del connettore alla presa per una connessione affidabile. È anche un'opzione usata per prevenire i problemi relativi all'accumulo delle tolleranze durante l'assemblaggio.


Figura 3: Mill-Max offre connettori a montaggio superficiale orizzontale nelle versioni caricate a molla per connessioni affidabili.

Se il progettista richiede un'opzione più robusta e/o ha una scheda a tecnologia mista, l'uso di un connettore a foro passante potrebbe essere la scelta migliore. In genere, i progettisti optano per i connettori a foro passante in queste applicazioni per sfruttare la maggior resistenza della connessione di saldatura offerta dal piombo fuso nel foro della scheda. Questo può essere vantaggioso per i processi di assemblaggio manuale a volume o nelle situazioni di accoppiamento cieco, in cui il metodo di innesto può causare sollecitazioni sui connettori e sui giunti di saldatura. Anche il costo può essere un fattore importante. Le schede a foro passante possono essere più economiche dei modelli a montaggio superficiale. La figura 4 mostra un'opzione a foro passante con connessioni ad angolo retto, che agevolano il collegamento in serie delle schede in un impianto di illuminazione a LED.


Figura 4: I connettori scheda-scheda complanari a foro passante e angolo retto di Mill-Max sono utilizzati per collegare in serie le schede di una striscia di LED, offrendo profili ribassati e isolatori ad alta temperatura per la saldatura a rifusione.

Le soluzioni per lampadine a bulbo alogene in configurazioni con terminali MR11 e MR16 sono state molto diffuse, grazie al loro effetto luminoso di grande impatto, ma hanno perso terreno a favore delle lampade a bulbo LED a risparmio energetico. Questi bulbi a LED a due pin, progettati per sostituire le lampade alogene tradizionali generalmente presenti in applicazioni a bassa tensione, necessitano di prese e attacchi a due pin. Due delle configurazioni più diffuse sono MR11 (stile G4) e MR16 (stile G5.3).

I progettisti di apparecchi di illuminazione dovrebbero esaminare le differenti opzioni di terminazione disponibili quando valutano le soluzioni con presa e attacco. Queste includono montaggio per saldatura a foro passante, inserimento a pressione, fondo aperto, montaggio superficiale e terminazioni a filo. Verificare anche la spaziatura tra i pin e le misure dei pin disponibili. Tutte queste specifiche entrano in gioco a seconda dello stile della lampada a bulbo LED. Ciò consente ai progettisti di trovare le opzioni giuste per le loro applicazioni, sia che le prese debbano essere fissate direttamente al circuito stampato o montate in alloggiamenti.

Configurazione di base MR11			Mill-Max - Suggerimenti presa
Tipo	Griglia (spaziatura tra pin)	Diametro pin	Montaggio a saldatura	Inserimento a pressione	Fondo aperto	Terminazione a filo
G4 e GY4	4,0 mm (0,1575")	0,65 - 0,75 mm (0,026 - 0,030")	n.0415-0	n.0279-0	n.0305-X	n.1134-0
GU4 e GZ4	4,0 mm (0,1575")	0,95 - 1,05 mm (0,037 - 0,0413")	n.0327-0	n.0328-0	n.0312-0	n.7405-0

Tabella 1: Mill-Max raccomanda una varietà di prese per gli stili di attacco G4, GY4, GU4 e GZ4 (MR11). Queste sono disponibili nelle opzioni con montaggio per saldatura a foro passante, inserimento a pressione, fondo aperto, SMT e terminazioni a filo.

Configurazione di base MR16			Mill-Max - Suggerimenti presa
Tipo	Griglia (spaziatura tra pin)	Diametro pin	Montaggio a saldatura	Inserimento a pressione	Fondo aperto	Terminazione a filo
G5.3, GU5.3 e GX5.3	5,3 mm (0,210")	1,45 - 1,60 mm (0,057 - 0,065")	n.0363-0	n.0365-0	n.0375-0	n.3667-0

Tabella 2: Prese raccomandate da Mill-Max per gli stili di attacco G5.3, GU5.3 e GX5.3 (MR16), tra cui le opzioni di montaggio per saldatura a foro passante, inserimento a pressione, fondo aperto, SMT e terminazioni a filo.

Inoltre, identificare i produttori di attacchi che possano offrire una rapida consegna di questi modelli a due pin in base ai requisiti di stile della terminazione. Questo aiuta a soddisfare i requisiti di produzione e i tempi di immissione sul mercato. I produttori dovrebbero anche utilizzare pin a vite lavorati a macchina ad alta velocità, prese e pin a molla costruiti con tolleranze di precisione per garantire la massima affidabilità.

In alcuni casi, i progettisti potrebbero richiedere un materiale di contatto diverso dallo standard in rame berillio. Verificare se il produttore offre ulteriori opzioni per il materiale dei contatti, come nichel berillio, spesso utilizzato in applicazioni con alte temperature. Anche le opzioni di placcatura sono un'altra considerazione da tener presente. Scegliere l'oro per la migliore protezione contro la corrosione e resistenza all'usura, lo stagno o la lega stagno/piombo per applicazioni a basso costo di carattere non critico.

Nel complesso, i progettisti devono considerare diversi fattori nella scelta delle interconnessioni per le applicazioni di illuminazione a LED, che si tratti di strisce di luci LED o di lampade a bulbo LED. Questi includono flessibilità di progettazione, facilità di montaggio e opzioni di funzionalità per soddisfare quante più esigenze di progettazione possibile. Dovrebbero inoltre valutare questi prodotti in base al budget, ai requisiti di affidabilità e allo spazio disponibile sulla scheda.