Коннекторы. Свойства и общее строение коннектора

Светодиодное освещение в большей части становится основой для экономии электроэнергии, а также является безопасным и практичным в использовании не только в быту, но и в разных отраслях. Светодиодная лента является инструментом декорирования или основного освещения. Ее используют, чтобы подчеркнуть необходимые детали в интерьере. При широком применении led ленты возникают вопросы касательно монтажа, который является одним из преимуществ данной подсветки.

При монтаже светодиодной подсветки, а также дополнительных элементов и аксессуаров применяют . Что же такое коннектор?

Коннектором является небольшой соединительный элемент, обычно прямоугольной формы, который имеет необходимые контакты для передачи сигнала. Такой соединитель способен передавать сигнал между двумя устройствами или led лентой.

По типу применения с сети соединительные коннекторы разделяют на:

  • соединитель для сети 220В;
  • соединитель для сети 12В.

Такая классификация позволяет понять, что коннекторы для устройств и лент 220В являются более защищенными и герметичными, так как в использовании, безопасность это выше всего. Коннекторы 12в состоят из компонентов, которым под силу передавать напряжение 12В.

Зачастую при монтаже светодиодной ленты 12В возникает много вопросов. Что лучше при монтаже пайка или коннекторы? Как выбрать коннекторы? Одним из проблемных мест при монтаже led ленты является соединения отрезков и подключения к блоку питания или управляющему устройству. Данные соединения можно выполнить путем пайки или соединительных элементов.

Чтобы припаять к светодиодной ленте необходимые элементы, нужно для начала научиться держать в руках паяльник. При пайке очень важно не перегреть ленту. Для такого процесса понадобится куча времени и кропотливой микро работы. Учитывая данные аспекты, для большинства пользователей этот вариант не подойдет. Наиболее удобным и быстрым решением будут .

Для светодиодных лент 12В одним из аспектов является формирования их в бобины, в основном, по 5 метров. Как правило, этой длинны не достаточно или много для создания светодиодного контура освещения. Для соединения участков необходимой длинны применяют соединения с помощью коннектора. При использовании данного соединения достаточно вложить окончание ленты контактными площадками. С помощью зажимного механизма защелкнуть ленту пластиковой клипсой.

Для того, чтобы выбрать нужный соединитель, необходимо различать их по типу конструкции и принципу применения:

  • жесткий тип подключения;
  • коннекторы с возможностью изгиба (гибкие);
  • угловые коннекторы.

Коннекторы на жесткой основе предназначены для соединения двух или более участков ленты между собой. Они применяются в основном на прямых участках, где возникает потребность для визуально незаметного соединения.

Гибкие коннекторы представляют собой устройство, на краях проводов которого изготовлены клипсы (коннекторы). Такие соединения являются более универсальными, и с помощью них есть возможность изгибать светодиодную ленту в разном направлении и под разными углами. Также, такие коннекторы используют для обхода элементов интерьера, которые не нуждаются в подсветке.

Угловые соединения позволяют выполнять монтаж led ленты под углом 90°. Предпочтительно они имеют жесткое основание, что позволяет надежно закрепить светодиодную полосу.

Для того чтобы произвести монтаж светодиодной ленты не понадобится много инструментов. Всего лишь нужна выбранная лента, ножницы и необходимые коннекторы. На ленте есть линии для разреза, которые повторяются через каждые три светодиода. Сначала необходимо измерять и отрезать нужную длину. На конце останутся контактные площадки, которые необходимо всунуть в коннектор так, чтобы его контакты совпадали с контактами ленты. После этого выполнить соединения, зажав светодиодную ленту в коннекторе.

В зависимости выбора led ленты классифицируют коннекторы следующим образом:

  • Коннектор для лент SMD3528. Используется исключительно для лент данного типа, которые имеют ширину 8 мм. Данные коннекторы имеют два контакта.
  • Коннектор для лент SMD5050. Предназначен для подключения к лентам монохромного типа SMD5050, которые имеют ширину 10 мм. Данные коннекторы имеют два контакта.
  • Коннектор для лент RGB SMD5050. Его отличием является наличие четырех контактор и ширины ленты 10 мм.

А так же с в спутниковом телевидении используют сопротивлением 75 ом с коннекторами F типа.

Сегодня рынок предлагает несколько вариаций F коннекторов, а так же разного вида переходники для телевидения.

Но прямой – классический вариант всегда остается актуальным.

Монтаж F коннектора на кабель очень простая процедура, но все же есть несколько моментов.

Как правильно соединить F коннектор с кабелем?

Монтаж F коннектора на кабель

1. Берем кабель и удаляем верхний шар изоляции от края на 1,5 см ровным краем.

2. Появившиеся проводки распутываем, выравниваем и отгибаем назад к изоляции.

3. Экран из фольги удаляем ровным краем до проводков.

4. Удаляем внутреннюю изоляцию отступив от края кабеля на 1 см и видим центральную медную жилу – немножко ее зачищаем.

5. Накручиваем F коннектор почасовой стрелки до упора внутренней изоляции. Центральная жила должна выступать из F коннектора примерно на 2-4 мм. – лишнее откусываем кусачками.

6. Смотрим во внутрь готового изделия чтобы ни один волосок внешней оплетки не касался центральной жилы, а она в свою очередь самого коннектора.

Один из самых популярных и востребованных типов коннекторов - BNC-коннектор. Он используется в различной видео- и аудиоаппаратуре, где передача осуществляется посредством радиочастотного кабеля. Этот разъем имеет собственные пределы использования по частоте и напряжению, которое составляет 3 Ггц и не может превышать 500 Ватт, соответственно.

Этот тип коннектора в основном используется: в аналоговых и цифровых видеоинтерфейсах для передачи сигнала, в авиационной электронике, испытательном оборудовании, а также радиооборудовании (антенны, радиопередатчики и т.п.). В основном эта разновидность коннектора используется при установке в торгово-промышленном оборудовании. Используется для построение сетей Ethernet стандарта 10BASE2. У BNC коннектора существует несколько аналогов, превосходящих его по определенным свойствам, это TNC-коннектор и BNC-T.

TNC и BNC-T-коннектор

TNC-коннектор, в отличие от BNC, применяется для стабильной работы на более высоких частотах. Используется в тех же областях. BNC-T коннектор, в свою очередь предназначен для соединения трех кабелей, в основном с коаксиальными радиочастотными разъемами. Очень часто делается так, что к этому коннектору подключается два кабеля, а к оставшемуся входу подключают терминатор. В стандарте 10BASE2 эта разновидность коннектора используется для соединения коаксиального кабеля с сетевой платой, установленной на персональном компьютере.

RJ-45-коннектор

Коннектор типа RJ-45 сегодня используется чаще всего. Обычно его применяют при использовании кабеля витая пара. Например, его используют во время прокладки кабельного телевидения или сети интернет. В основном используется шестиместный разъем, то есть используется комбинация нескольких проводов (белый/зеленый, белый/оранжевый, синий/белый, белый/синий, оранжевый/белый, зеленый/белый). Что касается телевидения, то в данном случае будет использоваться четырехместная разводка (белый/оранжевый, оранжевый, зеленый, белый/зеленый).

RCA-коннектор

Еще одна разновидность коннекторов - RCA («тюльпан»). Этот вид разъемов раньше использовался повсеместно, хотя сегодня он практически вышел из моды. Этот стандарт широко применяется в аудио- и видеотехнике. Стандартный штекер - центральный металлический коннектор, который выдается немного вперед и имеет диаметр 3,2 миллиметра. Гнездо RCA представляет собой обычный панельный разъем, одевающийся на ободок, и обладает диаметром до 8,0 миллиметров.

Разобранный тройник. Видны штыри его вилки, к которым прикреплены пластины, образующие скобы, в которые входят штыри электроприборов

Электри́ческий соедини́тель (разъём ) - электротехническое устройство, предназначенное для механического соединения и разъединения электрических цепей . Обычно состоит из двух или более частей: вилки (той части соединителя, из которой выступают штыри (штыревые контакты)) и соответствующей ей розетки (той части соединителя, в которой находятся углубления для штырей (гнездовые контакты)).

ГОСТ IEC 60050-151-2014, введенный в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2015 года приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 ноября 2014 г. № 1741-ст, дает другое определение розетке и вилке.

Штепсельная розетка - соединитель, присоединенный к аппарату или к конструктивному элементу, или к подобному. Примечание - контактные элементы штепсельной розетки могут быть гнездовыми контактами, штыревыми контактами или и теми и другими. Назван розеткой по аналогии с круглым элементом декора , крепящемся на стене или потолке. Сам же декор получил название от слова «роза». В дальнейшем розеткой стали называть любые аналогичные устройства, не обязательно электрические.

Штепсельная вилка - соединитель, присоединенный к кабелю.

В профессиональной деятельности и в быту часто говорят «разъём », «штекер » (от нем. stecker ). Иногда вилку и розетку называют соответственно словами «папа » и «мама » (англ. «male» и «female» соответственно), особенно, если обе части соединителя не закреплены на монтажной поверхности, однако эти названия не являются официально признанными терминами (то есть, такое словоупотребление ненормативно), однако часто используются электронщиками.

Устройство

Электрическое соединение совершается путём создания электрического контакта между проводниками . Число контактов определяется назначением разъёма и может составлять от одного до нескольких тысяч. Конструктивно электрический соединитель состоит, как правило, из двух частей: вилочной (вилки) и розеточной (розетки). Каждая из частей в свою очередь обычно состоит из корпуса и изолятора с контакт-деталями.

Корпус соединителя бывает разборным и неразборным; изготавливаются корпуса из пластика , резины , керамики , металла и других материалов. Изолятор - деталь вилки или розетки, расположенная внутри корпуса и предназначенная для механического крепления контакт-деталей и электрической изоляции их друг от друга. Изготавливается из пластика или керамики. В неразборных корпусных частях соединителя изолятор обычно отсутствует.

Контакт-деталь - деталь, соприкасающаяся с другой при сочленении частей электрического соединителя для образования электрического контакта . Изготавливается из металла с хорошей электропроводностью (сплавов алюминия или меди) и часто покрывается драгоценными металлами (серебро , золото , платина) для предотвращения окисления . Часть контакт-детали, к которой присоединяются металлические жилы провода или кабеля , называется хвостовиком электрического соединителя. По способу соединения с жилами провода различают хвостовики для пайки , сварки , обжимки и накрутки. Для закрепления экрана кабеля к кожуху или корпусу электрического соединителя служит деталь под названием экранный зажим .

Кабельный зажим - деталь на монтажной стороне части соединителя, обеспечивающая защиту хвостовиков электрического соединителя от механических усилий. В соединителях, использующихся на неподвижных устройствах и агрегатах, кабель в корпус соединителя может вводится через круглое отверстие. Кабель соединителя, установленного на подвижных частях устройств и агрегатов, может подвергаться изгибам и натяжениям, что может привести к повреждению жил кабеля в месте присоединения к контакт-деталям или повреждению самих хвостовиков. Чтобы этого не произошло, соединители оснащают специальным кабельным зажимом, либо устройством защиты от натяжения и скручивания, либо и тем и другим одновременно. Соединитель, предназначенный для работы в пыльной и влажной среде дополнительно оснащается уплотнителем (прокладкой) и заглушкой - деталью, предназначенной для защиты контакт-деталей и изолятора от механических и климатических воздействий.

Для исключения возможности ошибочного соединения большинство разъёмов выполняют с ориентирующими элементами, на профессиональном жаргоне часто называемыми «ключами».

Ориентирующий элемент - это направляющие в форме разных выступов и пазов, обеспечивающие при сочленении взаимную ориентацию частей электрического соединителя. Ориентирующие элементы предназначены, как правило, для того, чтобы каждый контакт одной части соединителя соединился с предназначенным ему ответным контактом другой при сочленении.

Соединитель представляет собой, как правило, парное устройство: часть «папа» (англ. male plug ; по ГОСТ - вилочная часть) содержит штыревые контакты (штыри); «мама» (англ. female plug ; по ГОСТ - розеточная часть) содержит гнездовые контакты. Штыревые и гнездовые контакты, соприкасающиеся при образовании электрического контакта , совместно именуются контакт-деталями . Штыревая контакт-деталь предназначена для ввода в гнездовую и электрического контактирования с ней по своей внешней рабочей поверхности, а гнездовая - со штыревой по своей внутренней рабочей поверхности. Гнездовая контакт-деталь обычно представляет собой одну или две пружинящие пластины. При сочленении соединителя штырь касается пластин, которые, изгибаясь, охватывают его, обеспечивая постоянный электрический контакт .

Существуют и соединители, содержащие в одной части как штыревые, так и гнездовые контакты. В русскоязычной технической и справочной литературе такие соединители называются гибридами электрического соединителя. В англоязычной литературе такие разъёмы называют гермафроди́тными (англ. hermaphroditic ) или беспо́лыми (англ. genderless , sexless ).

Значительное распространение имеют разъёмы, в которых отсутствуют контактные штыри и, соответственно, обхватывающие их контакты. Вместо штырей используются контактные площадки, которые выглядят равнозначно с обеих сторон разъёма (например, у разъёма USB или у процессоров фирмы «Intel» семейства Core).

В советской технической литературе была однозначно принята классификация по признаку «розетка-гнездо-штекер» с возможным дополнительным уточнением типа и самих контактов «папа» или «мама».

Таким образом, учитывая обе эти классификации, получается четыре группы разъёмов:

  • часть, располагаемая на основной (неподвижной) части устройства:
  • гнездо «мама»;
  • гнездо «папа»;
  • часть, располагаемая на подвижной части (кабеле):
  • штекер «мама»;
  • штекер «папа».

Классификация

В зависимости от области использования и типа оборудования разъёмы классифицируются по:

  • назначению (сигнальные, питающие, аудио, видео, компьютерные и прочие);
  • напряжению (низковольтные, высоковольтные);
  • силе тока (слаботочные, сильноточные);
  • диапазону частот проходящего через них тока (на переменный ток (англ. АC ), на постоянный ток (англ. DC ); низкочастотные, высокочастотные);
  • методу монтажа (на панель , на провод , на шасси);
  • способу подключения провода к контакту (винтовая клемма, обжим, пайка);
  • защищенности от внешней среды (для оценки которой чаще всего используется система IP . Самая высокая степень защиты - IP68).

Общие характеристики:

  • число контактов;
  • допустимое напряжение и ток ;
  • контактное давление ;
  • контактное сопротивление ;
  • сопротивление межконтактной изоляции ;
  • диапазон рабочих частот ;
  • допустимые климатические и механические условия эксплуатации;
  • гарантированное количество циклов коммутации.

Существуют по классификации и материалам, применяемым в розетках, латунные и бронзовые. Самые распространённые - латунные по внутреннему составу . Розетки существуют в исполнениях для скрытой установки (встраиваемые) и для открытой (накладные).

На сегодняшний день используется огромное число типов соединителей (разъёмов). Вот лишь некоторые их распространённые типы:

  • разъёмы IEC , служащие для подключения питания напряжением до 250 вольт по спецификации IEC 60320 (ранее IEC 320): C13/C14, C15/C16, C19/C20 и прочие;
  • разъёмы BNC - разъёмы с байонетной фиксацией, служащие для подключения коаксиального кабеля диаметром до 8 мм;
  • разъёмы TRS/TRRS или «jack» («джек», «мини-джек» и «микро-джек») - разъёмы диаметром 6,35 (1/4″), 3,5 или 2,5 мм. Применение:
    • передача аудиосигнала в различной технике:
      • профессиональное музыкальное оборудование: микшерные пульты , электрогитары и гитарные усилители , электронные ударные установки ;
      • наушники профессионального и любительского уровня, микрофоны , гарнитуры к телефонам, рациям и т. п.;
      • звуковые карты компьютеров ;
      • акустические системы , используемые преимущественно для компьютеров и мультимедийной техники;
      • портативная техника: плееры , видеокамеры , мобильные телефоны , цифровые фотоаппараты ;
    • передача других сигналов:
      • синхронизаторы для профессиональных студийных фотографических вспышек ;
      • подключение ИК-приёмника для ПДУ ;
  • разъёмы RCA (в просторечии - «тюльпаны»), служащие для подключения бытовой аудио- и видеотехники;
  • разъёмы XLR , используемые для подключения профессиональной аудио, видео и световой аппаратуры;
  • разъёмы SCART , используемые для подключения видеотехники (передача команд и аналоговых и цифровых данных между телевизорами и источниками видеосигналов типа проигрывателей : видеомагнитофон , DVD-проигрыватель);
  • разъёмы («registered jack») - малогабаритные пластмассовые разъёмы прямоугольной формы, используемые для соединения телекоммуникационного оборудования;
  • разъёмы D-sub - несколько компактных соединителей, служащих для передачи слаботочных сигналов;
  • микроразъёмы ленточного типа - соединители, разработанные фирмой «Centronics » и использующиеся в следующих интерфейсах:
    • интерфейс , служащий для подключения устройств к шине цифровых измерительных приборов . Описан в международном стандарте IEEE 488 ;
    • параллельный интерфейс , служащий для подключения периферийных устройств (принтера , сканера и прочих) к персональному компьютеру. Описан в международном стандарте IEEE 1284-B ;
    • интерфейс SCSI-1 (50-контактный соединитель);
    • интерфейс для подключения телефона (50-контактный соединитель RJ21);
    • интерфейс USB ;
    • интерфейс IEEE 1394 , служащий для подключения различных устройств к шине компьютера. Различные фирмы называют интерфейс по‑разному:

Силовые розетки

Цепочка различных штепселей

Розетка типа F (Schuko)

Имеют, в зависимости от типа, от двух до пяти отверстий, в которых находятся контакты под напряжением. Розетки специального назначения могут иметь и большее количество контактов.

Силовые розетки бывают как для однофазной , так и для трёхфазной сети, различных степеней защиты, также с различными механизмами защиты от случайного проникновения («защита от детей»). Также применяются в переносных удлинителях и разветвителях .

В большинстве силовых розеток 220/380 В для обеспечения контакта используется упругость полоски из малоупругого контактного металла, обычно латуни, а в дешевых розетках из стали (то есть плоская пружина ). Малая упругость материала и большие нагрузки на изгиб в плоской пружине (см. закон Гука) при частом включении/выключении приводят со временем к тому, что плоская пружина теряет упругость, контакт становится хуже, что приводит к излишнему нагреву или контакт совсем пропадает и розетка перестаёт функционировать. Более надёжные розетки, в которых упругая винтовая пружина , через прижимную пластину, прижимает штырь вилки к контактной пластине розетки, или контакты дополнительно усилены пружиной.

Розетки с основой из керамики считаются менее пожароопасны, чем пластмассовые. В настоящее время в подавляющем большинстве в качестве основы применяются термопласты, например PC (поликарбонат), которые отличаются стойкостью к высоким температурам и не поддерживают горение.

В России распространены типы ("советская") и ("евро"). При этом тип C допустим только в жилых зданиях, а в новых зданиях розетки должны устанавливаться только тип F, а установленные постепенно меняться на тип F .

По типу проводки розетки бывают открытыми (для открытой проводки; также называемые накладными) и закрытыми (для скрытой проводки; также называемые встраиваемыми).

По степени пылевлагозащищенности:

  • Смотри таблицу степеней защиты IP

Кроме того, розетки имеют ряд параметров: максимальный ток, максимальное напряжение, надёжность и т.п. Практически все розетки обычной бытовой однофазной сети напряжением 220 В выпускаются с запасом до 250 В.

Электрические розетки часто оборудуются защитными приспособлениями : шторками (внутри, открываются только при одновременном воздействии на обе шторки, и в рекламе утверждается что ребенок не сможет вставить один гвоздь) и крышками (снаружи, защищают розетку от внешних воздействий).

Сигнальные (информационные) розетки

Вилка ВПВ-1 с розеткой РПВ-1 для абонентской радиоточки

Телефонные розетки

Слаботочные розетки, для подключения кабеля проводных и беспроводных телефонных аппаратов к телефонной сети. Ответная часть розетки - штекер, предназначенный для оконцовки кабеля (монтажа разъёма на конец кабеля) Существует несколько стандартов:

    Штекеры стандарта RJ

    Штекер стандарта TAE

    Совмещённая телефонная розетка, включающая в себя разъёмы РТШК-4 и RJ-11

Входят коннекторы RJ 45. В данной аббревиатуре RJ расшифровывается как “Registered Jack”, что означает стандартизованный сетевой интерфейс. Здесь же нельзя не упомянуть о разновидностях RJ 11 и RJ 12, но называть их компьютерными коннекторами будет неверно. Несмотря на бесспорное внешнее сходство RJ 45 и RJ 11, между ними есть принципиальное различие: RJ 11 может обслуживать только телефонные сети, в то время как RJ 45 соединяет компьютерное, сетевое, телекоммуникационное оборудование.

Коннектор RJ11 4P4C

При ближайшем рассмотрении можно увидеть, что эти типы коннекторов отличаются и внешне. Корпус RJ 45 крупнее, чем корпус RJ 11 и RJ 12. Кроме того, количество контактов в RJ 45 составляет 8, а в RJ 11 – не более 6.

Однако, несмотря на описанные отличия, конструкция и принцип работы коннекторов Registered Jack практически идентично. Устройство коннектора RJ 45 позволяет продемонстрировать устройство и других подобных приспособлений. Состоит коннектор из пластикового корпуса, в который встроены ножи-контакты, покрытые золотым напылением. Количество ножей-контактов зависит от стандарта коннектора и типа кабеля , с которым он используется.

Коннектор RJ45 UTP 5Е

Контакты запрессовываются в коннектор в процессе изготовления, когда корпус производится литьем под давлением. Также в нем предусмотрены элементы для надежной фиксации кабеля, чтобы не происходил разрыв во время эксплуатации. На внешней стороне устройства присутствует пластиковая защелка, служащая для фиксации коннектора в розетке.

Если необходимо подключить экранированный кабель витая пара, то необходимо использовать коннектор соответствующего типа. От обычного он отличается наличием дополнительного экранирующего покрытия корпуса – металлического кожуха, который соединяется непосредственно с экраном кабеля.

При обжиме медного кабеля витая пара применяется специальный инструмент – обжимные клещи или кримпер. Сначала специалист распределяет медные жилы внутри коннектора в соответствии со стандартной схемой обжима – в результате они оказываются прямо под ножами-контактами. С помощью кримпера специалист вдавливает ножи глубже в корпус, при этом они прорезают изоляцию проводников и входят в контакт с медной поверхностью жил. При этом также вдавливается пластиковый фиксатор кабеля на выходе из коннектора.

Коннектор RJ45 FTP 5Е

Виды коннекторов зависят также от их категории. Например, коннекторы RJ 45 категории 5е способны обеспечить передачу данных на скорости до 100 Мбит/с при задействовании 2 пар проводников и до 1000 Мбит/с, если используются все 4 пары кабеля . Коннекторы 6 и 6а категории используются в сетях стандарта Gigabit Ethernet, что предполагает скорость передачи данных до 1 гигабит в секунду. Для работы в сетях категории 7а применяются экранированные коннекторы CORNING FUTURECOM S1200. Они используются с гибкими кабелями AWG 26, доступны модели для подключения 1-, 2- и 4-парных кабелей.