Connettori ad alta corrente per applicazioni di alimentazione

L'elettrificazione e la gestione dell'energia vanno di pari passo, in quanto le industrie e le società sono impegnate nella transizione alle fonti di energia rinnovabile ma allo stesso tempo devono lottare con la crescente domanda di energia in settori quali i nuovi data center che supportano l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico.

Questi problemi stanno creando un grande potenziale per nuove applicazioni ad alta potenza, quali la ricarica più efficiente dei veicoli elettrici (EV), l'automazione delle fabbriche intelligenti e la gestione degli edifici intelligenti, il trasporto pubblico, le apparecchiature medicali e la gestione dell'energia negli ospedali. Ingegneri e fornitori si trovano di fronte a vaste opportunità per nuove applicazioni in grado di rispondere alle tendenze del mercato e alle esigenze dei clienti commerciali e dei consumatori.

"Il boom previsto e in accelerazione dell'elettrificazione apre significative opportunità di creazione di valore lungo tutta la catena del valore dell'elettrificazione, compresi gli asset, i componenti e le materie prime", hanno dichiarato gli analisti di McKinsey.

L'elettrificazione può ridurre le emissioni complessive, abbassare i costi dell'energia e fornire alle reti elettriche dei servizi di pubblica utilità la flessibilità operativa per ottimizzare gli asset di distribuzione e generazione, invece di aggiungere infrastrutture, afferma l'Office of Electricity del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

"I trasporti, gli edifici, l'industria e l'agricoltura sono i settori economici che stanno iniziando a elettrificarsi", secondo l'agenzia, che cita veicoli elettrici per impiego leggero e per flotte, l'adozione di apparecchi elettrici efficienti nei nuovi edifici residenziali e commerciali e la riqualificazione degli edifici, dei processi e delle attrezzature industriali più datati, nonché delle attrezzature agroalimentari.

Le connessioni a correnti elevate rivestono un'importanza fondamentale

Le connessioni a correnti elevate e ad alta tensione si rifletteranno sui circuiti elettrici di molte applicazioni, in quanto cresce la domanda di mercato per applicazioni di elettrificazione e gestione dell'energia.

Le soluzioni di cavi assemblati e connettori ad alta corrente affidabili e flessibili sono essenziali per la progettazione di applicazioni elettroniche robuste, in grado di soddisfare gli standard di sicurezza industriali e governativi e di rispondere alle esigenze in rapida evoluzione dei clienti, tra cui:

• Supporto di veicoli elettrici e ibridi, infrastrutture di ricarica e sistemi di gestione delle batterie.
• Supporto di automazione industriale, robotica, macchinari e generazione e distribuzione di energia.
• Agevolazione della generazione e dello stoccaggio di energia solare, eolica, idroelettrica e geotermica.
• Miglioramento delle prestazioni e della sicurezza di computer portatili, tablet, smartphone, console di gioco e dispositivi indossabili.

Molex è un'azienda innovatrice nel campo dei connettori di alimentazione fin dalla metà degli anni '60. Ha creato un design pin e presa unico nel quale i pin metallici vengono "codificati" per ottenere il giusto orientamento, portando all'accoppiamento sicuro per i connettori di piccole dimensioni e al contenimento delle dimensioni dei connettori stessi.

Per le industrie che cercano di inserire più elettronica in spazi sempre più ridotti, le interconnessioni più piccole giocano un ruolo fondamentale. Molex ha cercato di rispondere a queste esigenze con una selezione completa di connettori di alimentazione che supportano il trasferimento di correnti molto elevate per alimentatori e sistemi in spazi difficili, spesso con vincoli termici rigorosi.

Molex ha sviluppato la tecnologia delle prese COEUR (Figura 1) per superare le sfide e le condizioni ambientali difficili delle applicazioni ad alta corrente e ad alte prestazioni.

Figura 1: La tecnologia delle prese COEUR di Molex offre una maggiore superficie conduttiva e riduce al minimo la generazione di calore. (Immagine per gentile concessione di Molex)

La presa stampata di forma conica con bracci di contatto angolati del design COEUR massimizza il numero di punti di contatto intorno all'asse radiale del perno di accoppiamento. Le zone di accoppiamento di ciascun braccio di contatto offrono una maggiore superficie conduttiva, riducendo al minimo la generazione di calore per le applicazioni di trasporto di correnti elevate.

La tecnologia delle prese COEUR è un elemento chiave dei connettori filo-scheda/filo-condotto sbarra PowerWize e dei cavi assemblati e connettori filo-scheda ad alta corrente della linea UltraWize dell'azienda. Grazie ai numerosi bracci di contatto, questa tecnologia offre una bassa resistenza di contatto e una bassa caduta di tensione sull'interfaccia di contatto.

Le connessioni PowerWize possono essere montate su circuiti stampati o su condotti sbarra, il che le rende idonee per un'ampia gamma di applicazioni nei data center, nelle telecomunicazioni e nelle reti, negli ambienti industriali e nelle applicazioni ad accoppiamento cieco. Possono supportare fino a 1000 V e 190 A e sono disponibili nelle versioni da 6 mm con bloccaggio laterale e da 8 mm con bloccaggio dall'alto. Entrambe hanno una chiavetta meccanica per evitare errori di accoppiamento durante l'integrazione del sistema.

Le prese e le basette PowerWize (Figura 2) sono conformi ai requisiti di sicurezza al tatto standard del settore. Possono essere fissate a vari substrati e crimpate a un'ampia gamma di stili e spessori di filo. Le prese a crimpare PowerWize possono accettare fili da 1/0 AWG, 2 AWG, 4 AWG, 6 AWG, 8 AWG e 10 AWG.

Figura 2: Una basetta per connettore PowerWize 2046000001 di Molex. (Immagine per gentile concessione di Molex)

I connettori e i cavi assemblati UltraWize per implementazioni su scheda sono più specifici per i data center con vincoli di spazio e che hanno bisogno di densità di potenza. Anche questi connettori (Figura 3) hanno una chiavetta meccanica, con perni di posizionamento per garantire il corretto accoppiamento e bloccaggio intrinseco per evitare il disaccoppiamento accidentale.

Figura 3: Un connettore UltraWize 2185670002 di Molex per installazioni su circuiti stampati. (Immagine per gentile concessione di Molex)

I cavi assemblati UltraWize consentono una configurazione di uscita dal lato del cavo che riduce al minimo l'altezza di impilamento e l'ingombro sulla PCB, eliminando la necessità di dover accogliere un raggio di curvatura del cavo. I cavi assemblati sono in grado di sopportare una tensione massima di 125 V e una corrente fino a 170 A e sono disponibili nelle versioni da angolo retto ad angolo retto (2262692025) e da angolo retto a verticale (Figura 4).

Figura 4: Un cavo assemblato UltraWize da angolo retto a verticale 2262702025 di Molex. (Immagine per gentile concessione di Molex)

Conclusione

I connettori PowerWize e UltraWize di Molex offrono ai fornitori diverse opzioni per applicazioni a corrente molto elevata. Entrambi i tipi di connettori sono stati progettati tenendo conto della sicurezza e delle prestazioni, hanno una chiavetta meccanica e perni di posizionamento per impedire l'accoppiamento errato e offrono flessibilità di progettazione per soddisfare diverse esigenze applicative.