חֲדָשׁוֹת

כרכיב חיבור נפוץ לכל המהנדסים, בלוקים מסוף שימשו במשך שנים רבות כדי לספק חיווט מאובטח למחצה קבוע עבור מגוון יישומים.בלוק מסוף, המכונה גם בלוק מסוף, מחבר מסוף, או מסוף עם הברגה, מורכב מבית מודולרי ומבודד המחבר שני חוטים או יותר יחד.מכיוון שהחיבור הוא חצי קבוע, בלוק המסוף עוזר לפשט את תהליך הבדיקה והתיקון בשטח.אמנם מדובר ברכיב פשוט יחסית, אבל לפני הבחירה של בלוק המסוף והמפרטים שלו יש הבנה בסיסית או טובה.

דיון זה יכסה סוגי בלוקים נפוצים, שיקולים חשמליים ומכניים מרכזיים, ויספק כמה פרטים נוספים כדי לעזור למהנדסים בבחירה.

תצורה נפוצה

סוג תושבת PCB, סוג גדר וסוג ישר דרך הם שלושת סוגי בלוקי המסוף הנפוצים ביותר בעיצוב.הטבלה הבאה מפרטת את שלושת הסוגים השונים ואת הרציונל, ההתקנה והתצורה שלהם.

מפרט חשמל חשוב

ישנם מספר מפרטי חשמל מרכזיים שיש לקחת בחשבון במהלך שלב התכנון, המכסים סוגי בלוקים נפוצים.כולל במיוחד:

זרם מדורג.באופן כללי, המפרט שדורש את מירב תשומת הלב בעיצוב תיבת צומת הוא הזרם המדורג.זה מבוסס על שלושה היבטים: המוליכות החשמלית של המסופים, שטח החתך ועליית הטמפרטורה המתאימה.בבחירת בלוקים מסוף, מומלץ שהזרם הנקוב יהיה לפחות 150% מהזרם המקסימלי הצפוי של המערכת.אם הזרם הנקוב של בלוק המסוף שגוי וזרם ההפעלה גבוה מדי, בלוק המסוף עלול להתחמם יתר על המידה ולהינזק, וכתוצאה מכך לבעיות בטיחות חמורות.
מתח מדורג: חלק המתח המדורג של בלוק המסוף מושפע מהמרווח והחוזק הדיאלקטרי של הדיור שלו.באותו אופן שבו נבחר הזרם הנקוב, המתח הנקוב של בלוק המסוף חייב להיות גדול מהמתח המרבי של המערכת, תוך התחשבות בכל נחשולי מתח שעלולים לפגוע בחיבור.
מספר הקטבים: מספר הקטבים הוא דרך נפוצה לבטא את מספר המעגלים הבלתי תלויים הכלולים בבלוק מסוף.מפרט זה משתנה בדרך כלל בין חד-קוטבי ל-24.
מרווח: המרווח מוגדר כמרחק המרכז בין קטבים סמוכים, אשר נקבע על פי הדירוג הכולל של בלוק המסוף וכולל גורמים כגון מרחק זחילה, מתח/זרם ומרווח.כמה דוגמאות נפוצות של מרווח כוללות 2.54 מ"מ, 3.81 מ"מ, 5.0 מ"מ וכו'.
גודל/סוג חוט: בצפון אמריקה, החוט המקובל עבור בלוקים סופיים הוא במד חוט אמריקאי (AWG), המציין את גודל החוט או המידה המקובלים למודול כדי להבטיח שהחוט מתאים פיזית למארז.למרבה המזל, לרוב בלוקי הטרמינלים יש סובלנות שיכולות להכיל מגוון גדלי חוטים כגון 18 עד 4 או 24 עד 12AWG.בנוסף למד החוט, שקול את סוג החוט בהתאם לסוג המודול שנבחר.חוטים מעוותים או מרובי ליבות הם אידיאליים עבור מסופים עם הברגה, בעוד שחוטים חד-ליביים משויכים בדרך כלל לבלוקים דחופים.
מפרט מכני חשוב

לאחר מכן מגיע המפרט המכני, המתייחס לגודל בלוק המסוף, כיוון וקלות הטיפול בחיבור בתכנון.גורמים מכניים חשובים כוללים:

כיווני חיווט: אופקי (90°), אנכי (180°) ו-45° הם שלושת הכיוונים הנפוצים ביותר של בלוק המסוף.בחירה זו תלויה בפריסה של העיצוב ואיזה כיוון הכי מתאים ונוח לחיווט.
איור 1: כיוון בלוק מסוף טיפוסי (מקור תמונה: התקני CUI)

קיבוע חוט: בדומה לכיוון, ישנן שלוש דרכים נפוצות לקיבוע חוט עבור בלוקים של חיבורים: חיבורים עם הברגה, כפתורים או דחיפה.כל שלוש הקטגוריות הללו ראויות למדי לשמו.מסוף עם הברגה או בלוק מסוף מסוג בורג מכיל בורג שכאשר הוא מהודק, סוגר מהדק כדי להדק את המוליך אל המוליך.פעולת הכפתור פשוטה מאוד, פשוט לחץ על כפתור, פתח את הקליפ כדי לאפשר את הכנסת החוט, שחרר את הכפתור וסגור את הקליפ כדי להדק את החוט.עבור בלוקים דחיפה-אין, ניתן להכניס את החוט ישירות לבית וליצור חיבור ללא בורג או כפתור לפתיחת המהדק.
איור 2: שיטת קיבוע חוט טיפוסית (מקור תמונה: התקני CUI)

סוג מנעול וסוג יחיד: בלוק מסוף יכול להיות מסוג נעול או בית מסוג יחיד.בלוקים טרמינלים משתלבים זמינים בדרך כלל בגרסאות 2 - או 3 קוטביות, המאפשרות למהנדסים להשיג במהירות מספרים שונים של קטבים או לחבר צבעים שונים מאותו סוג מודול יחדיו.בלוק מסוף מונומר הוא ללא ספק כל הקטבים כלולים במודול, בהתאם לדרישות התכנון, כך שיש לו קשיחות וחוסן גבוהים יותר.
איור 3: בלוקים משולבים מול מונומרים (מקור: CUI Devices)

Wire-to-Shell: Plug-in בלוקים מסוף הם בחירה טובה עבור חיבור תכופים וניתוק של החיבור הראשי.אלה נעשים על ידי הכנסת החוט לתקע מודולרי ולאחר מכן חיבור התקע לשקע קבוע על ה-PCB, מה שמקל על הניתוק ללא צורך בהתמודדות עם חוטים בודדים.
איור 4: חיבור תקע ושקע של בלוק מסוף תקע ותקע (מקור תמונה: התקני CUI)

רמות בטיחות ושיקולים נוספים

UL ו- IEC הם גופי הבטיחות העיקריים לאישור בלוקים סופיים.תקני בטיחות UL ו/או IEC מופיעים בדרך כלל במפרטי בלוק מסוף, וערכי הפרמטרים משתנים לעתים קרובות.הסיבה לכך היא שכל מנגנון משתמש בתקני בדיקה שונים, ולכן המהנדסים חייבים להבין את דרישות הבטיחות של המערכת הכוללת שלהם כדי לבחור את בלוקים המתאימים.

בעוד שאלמנטים מסוימים עשויים להוות מחשבה שלאחר מכן בעיצובים רבים, כדאי להתאים אישית את הדיור או הכפתורים של בלוק המסוף.על ידי בחירת צבעים ייחודיים עבור בלוקים טרמינלים, מהנדסים יכולים לחבר בקלות רבה יותר נקודות במערכות מורכבות מבלי לחבר אותן בצורה שגויה.

לבסוף, בסביבות או יישומים המתמודדים עם טמפרטורות קיצוניות, ניתן לבחור גם בלוקים טרמינלים בעלי דרגות טמפרטורה גבוהות יותר.