DC 전원 커넥터 선택 방법:기본 사항

이 문서는 오디오 및 전원 애플리케이션의 USB 커넥터.

DC 전원 커넥터의 선택은 엔지니어의 최종 설계에서 종종 간과되는 측면입니다. 비교적 간단하고 간단한 구성 요소이지만 DC 전원 커넥터는 적절한 커넥터를 선택하기 위해 여전히 기본적인 이해가 필요합니다.

DC 전원 커넥터의 역할

배럴 커넥터라고도 하는 DC 전원 커넥터는 전력 공급 애플리케이션의 신뢰성을 보장하기 위해 제조업체에서 지정한 정격 전류 및 전압을 갖습니다. 표준 DC 전원 커넥터의 잭과 플러그에는 일반적으로 두 개의 도체가 있습니다. 한 도체는 노출되고 두 번째 도체는 움푹 들어가 있어 두 도체 사이의 우발적인 단락을 방지하는 데 도움이 됩니다. 배럴 커넥터는 거의 항상 최종 애플리케이션에 전원을 공급하는 데 사용되기 때문에 DC 전원 커넥터를 잘못된 포트에 연결해도 다른 구성 요소가 손상될 위험이 거의 없습니다.

공통 DC 전원 커넥터 명명법

전자 산업에서는 DC 전원 커넥터에 대해 일반적으로 허용되는 세 가지 구성(잭, 플러그 및 콘센트)이 있습니다. DC 전원 잭은 전원을 공급받는 역할을 하며 일반적으로 전자 장치의 PCB나 섀시에 장착됩니다. DC 전원 콘센트도 전원을 공급받기 위한 것이지만 대신 전원 코드 끝에 있습니다. 마지막으로 DC 전원 플러그는 적절한 DC 전원 잭이나 콘센트에 연결하여 전원 공급 장치에서 전원을 공급합니다. 아래 그림 1은 이러한 일반적인 구성을 보여줍니다.

그림 1. 일반적인 DC 전원 커넥터 구성입니다.

DC 전원 커넥터의 성별 정의

잭, 플러그 및 콘센트의 정의는 업계 내에서 잘 표준화되어 있지만 DC 전원 커넥터에 대한 성별 정의는 덜 표준화되어 있습니다. 많은 엔지니어는 단순히 중앙 핀 구성을 기반으로 배럴 커넥터의 성별을 정의하는 RF 커넥터 산업의 성별 규칙을 따릅니다. 따라서 중앙 핀이 있는 DC 전원 커넥터는 일반적으로 수 커넥터로 정의되고 상대 커넥터는 암 커넥터로 정의됩니다. 이 정의 라인은 남성과 여성 잭과 플러그의 차이점을 설명할 때 때때로 혼동될 수 있지만 그림 2는 명확히 하는 데 도움이 되는 예를 제공합니다.

그림 2. 남성 및 여성 플러그 및 잭의 예.

배럴 커넥터 치수

적절한 배럴 커넥터를 결정할 때 몇 가지 주요 사양은 내부 핀과 외부 슬리브 직경입니다. 아래 표에는 이러한 사양에 대한 가장 일반적인 직경이 나열되어 있습니다.

그림 3. 일반적인 내부 핀 및 외부 슬리브 직경.

공통 클리어런스는 아직 표준화되지 않았지만 내부 핀과 인터페이스하는 내부 슬리브 직경은 상대 핀의 직경보다 약간 커야 합니다. 외부 슬리브와 결합 커넥터의 경우 외부 슬리브에 대한 결합 연결이 외팔보형 평 스프링이기 때문에 여유 공간은 커넥터의 적절한 기능에 중요하지 않습니다.

내부 핀 및 외부 슬리브 직경 외에도 삽입 깊이는 주의해야 할 또 다른 DC 전원 커넥터 사양입니다. 설계자는 종종 잭 삽입 깊이가 플러그 배럴 길이보다 작다는 것을 알게 됩니다. 특정 설치에서 섀시 벽의 깊이를 고려하는 것이 중요하기 때문입니다.

추가 깊이가 고려되지 않은 경우 배럴 길이가 너무 짧아 설치의 잭에 제대로 결합되지 않을 수 있습니다. 플러그 배럴을 잭에 삽입할 때 완전히 둘러쌀 필요가 없는 다른 경우에는 삽입 깊이 비율보다 긴 배럴 길이가 허용됩니다.

DC 전원 커넥터 도체

표준 DC 전원 잭 또는 플러그에는 일반적으로 전원용 중앙 핀과 일반적으로 접지용 외부 슬리브가 있는 두 개의 도체가 있습니다. 그러나 이 도체 구성을 반대로 하는 것은 허용됩니다. 외부 슬리브 도체와 스위치를 형성하는 세 번째 도체는 특정 전원 잭 모델에서도 사용할 수 있습니다. 이 스위치는 플러그 삽입을 감지 또는 표시하거나 플러그가 삽입되거나 삽입되지 않은 시점에 따라 전원을 선택하는 데 사용할 수 있습니다.

그림 4. 배럴 커넥터 도체 구성.

장착 옵션

많은 구성 요소와 마찬가지로 DC 전원 잭을 최종 애플리케이션에 장착하기 위한 몇 가지 옵션이 있습니다.

패널 실장 DC 전원 잭은 전자 회로에 연결하는 데 필요한 와이어의 절충안과 함께 제품 섀시의 모든 위치에 편리하게 실장할 수 있도록 합니다. PCB 실장 DC 전원 잭의 경우 SMT(표면 실장) 및 수평 또는 수직 방향의 스루홀이 가장 일반적입니다.

SMT 신호 연결이 있는 다수의 DC 전원 잭은 또한 PCB에 잭을 추가로 고정하기 위해 스루홀 핀 또는 탭을 제공합니다. 이 탭은 전기적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있지만 PCB에 스루홀 납땜됩니다.

다른 형태의 안정화 핀은 비전도성이며 PCB의 구멍에 끼워맞춤됩니다. 중간 장착 SMT DC 전원 잭은 잭이 PCB 외부로 라우팅된 개구부에 위치하여 공간이 제한된 애플리케이션을 위한 보다 낮은 프로필 옵션을 생성하는 또 다른 옵션입니다.

전력 공급에 사용되는 오디오 커넥터

전류 및 전압을 전송할 수 있는 기능이 있더라도 표준 오디오 커넥터는 전자 애플리케이션에 전원을 공급하는 데 권장되지 않습니다. 이는 모든 제조업체가 필요한 전압 및 전류 기능에 대해 오디오 커넥터를 지정하지 않기 때문입니다. 둘째, 오디오 플러그가 전원 공급 장치에 연결된 경우 노출된 도체로 인해 두 개 이상의 도체 간에 우발적인 단락이 쉽게 발생할 수 있습니다. 마지막으로 오디오 플러그가 전원을 공급하는 경우 전원을 공급받기 위한 용도가 아닌 다른 오디오 잭에 연결하기 쉬우므로 내부 부품이 손상될 수 있습니다.

전력 공급에 사용되는 USB 커넥터

오디오 커넥터와 달리 USB 커넥터는 전원 공급 및 데이터 전송 기능으로 널리 알려져 있습니다. 그러나 USB Type-C 표준이 발명되기 전까지는 최대 정격 전력이 더 제한적이었습니다.

4개의 전원 및 4개의 접지 접점이 있는 USB Type-C 커넥터는 최대 5A의 정격 전류, 최대 20V의 정격 전압, 최대 100W의 정격 전력을 제공합니다. 이러한 전원 공급 기능으로 인해 매력적인 전력 솔루션이 되었습니다. -USB Type-C의 광범위한 채택 및 단순화된 설계 통합으로 인한 전용 애플리케이션. 그러나 충전 또는 전원이 유일한 기능인 애플리케이션에서는 고속 데이터 전송 핀이 불필요한 비용을 추가할 수 있습니다. 그 결과 데이터 전송 핀이 없는 전원 전용 USB Type-C 커넥터가 전원 전용 설계를 위한 보다 비용 친화적인 옵션으로 부상했습니다.

DC 전원 커넥터 선택

올바른 정보로 무장하면 DC 전원 커넥터를 선택하는 데 문제가 거의 발생하지 않을 것입니다. 잭과 플러그 사이의 적절한 결합 연결을 보장하기 위해 내부 핀 및 외부 슬리브 직경과 삽입 깊이에 주의하십시오. CUI Devices는 다양한 장착 스타일 및 기타 구성으로 사용할 수 있는 다양한 DC 전원 잭, 플러그 및 콘센트를 제공하며, 각 제품 페이지의 결합 가이드는 호환되는 잭 및 플러그를 찾는 프로세스를 더욱 단순화합니다.

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