Uma introdução abrangente aos conectores PCB

Com o advento da tecnologia, sistemas electrónicos complexos estão agora a ser introduzidos exigindo sistemas altamente compactos e precisos Componentes PCBA sobre eles. A fim de ligar dois fios de um sistema complexo, são utilizados conectores especiais. Pode haver muitas razões para fazer uma ligação, por exemplo, para distribuir sinais de potência ou de dados. A utilização de conectores de blocos terminais torna o encaminhamento de cablagens complexas mais profissional.

O que é um conector PCBA ou bloco terminal

Os conectores PCBA, também conhecidos como blocos electrónicos, terminais de montagem ou blocos de terminais, são montados na placa PCB pela tecnologia de montagem SMT ou pela tecnologia de furo passante do Montagem de PCB empresa. Estes são dispositivos modulares e isolados que são montados sobre PCB e são geralmente utilizados para fazer uma ligação segura entre mais do que um fio. Os blocos terminais não só são utilizados para unir dois ou mais fios num único sistema electrónico, como também reduzem a necessidade de ferro de soldar, fio de soldar e fitas isolantes. As ligações feitas através de blocos de terminais são mais seguras, mais fáceis, mais rápidas e mais fiáveis do que qualquer outra técnica de ligação. 

A fim de separar electricamente blocos de terminais adjacentes, são compostos por um corpo sólido de algum material isolante, especialmente plástico ou cerâmica. A parte interna do bloco terminal desempenha um papel na condução do sinal através do terminal, pelo que é constituída por algum material condutor, especialmente cobre, juntamente com material resistente à corrosão. Geralmente, o elemento portador de corrente, tipicamente uma barra terminal ou tira de metal, está alojado no interior do corpo isolante de um bloco terminal. Os bornes são tipicamente de concepção modular, e a sua disposição de montagem permite a sua fácil montagem ou desmontagem em qualquer placa de circuito impresso. 

Tipos de conectores de PCBA

Seguem-se diferentes tipos baseados em métodos de cablagem e usos de conectores PCB.

Classificação baseada em métodos de ligação de fios:

  • Bloco Terminal aparafusado

Os terminais aparafusados são também chamados terminais de parafuso ou tampas de terminais, de acordo com o tamanho e espessura da cablagem, são divididos em P1/P2/P3/P4/P6, etc. Este tipo de conector é o mais comum nos sistemas eléctricos, consistindo no corpo isolado com parafusos que são utilizados para segurar os fios.  

Utilização: 1. Inserir o fio a partir do fundo da manga e ligar o fio ao fundo do condutor metálico. 2. Passar o outro fio através da ranhura do fio e apertar a tampa rotativa de modo a que a cabeça do condutor metálico perfure o fio e o ligue.

Bloco de terminais para PCB aparafusado

  • Blocos terminais com gaiola de mola

A principal diferença entre o bloco terminal da gaiola em espiral e o bloco terminal aparafusado é apenas a diferença no método de ligação do fio. Uma pequena chave de parafusos é tipicamente utilizada para empurrar para baixo uma lingueta com molas, o que abre espaço para o arame ser empurrado para dentro, e depois de soltar a lingueta a mola da lingueta empurrar para trás para manter o arame no lugar. 

Conectores de PCB em gaiola de mola

  • Tiras terminais Conector PCB

Como o nome implica, refere-se a uma peça isolante que pode transportar mais grupos de componentes de ligação mutuamente isolados e fornecer apoio e fixação. Os parafusos são utilizados para fixar fios em tiras de terminais. O corpo real é o que os distingue dos blocos de terminais aparafusados. As réguas de bornes são tipicamente utilizadas em aplicações que não requerem din rail. A maior parte destes blocos de terminais são utilizados onde são necessários blocos de pequenas dimensões, por exemplo, reparação de cabos.  

Bloco terminal PCBA

  • Bloco Terminal Pluggable

Neste tipo de bloco terminal, estão disponíveis conectores plugáveis macho e fêmea. Normalmente, os fios são ligados ao lado macho. Depois disso, ambas as partes macho e fêmea podem ser ligadas ou desconectadas através da inserção do lado macho no lado fêmea do bloco de terminais. São sobretudo utilizados em tais aplicações que requerem ligação e desconexão frequente de componentes.

Bloco Terminal Pluggable

  • Blocos Terminais Push-In

À medida que o processo de miniaturização de dispositivos electrónicos se acelera, mais utilizadores estão a utilizar blocos push-in. Este conector é uma variação de um conector mecânico, normalmente de auto-travamento. Têm uma ou mais portas que só podem usar um fio por porta, para desligar simplesmente torcer e puxar o fio. A sua maior característica é que podem ser reutilizados com fio sólido do mesmo tamanho ou mais pequeno.

Os blocos terminais push-in são semelhantes aos blocos terminais Spring Caged na aparência. Apenas a diferença com outros tipos é que estes têm um ponto que precisa de ser empurrado. Por vezes é possível fixar os fios com o dedo, mas recomenda-se a utilização de uma chave de fendas. 

Blocos terminais Push-In PCBA

  • Bloco Terminal IDC

O Conector de Deslocamento de Isolamento, ou IDC, foi utilizado pela primeira vez na indústria das telecomunicações. É uma das subdivisões da categoria de dispositivos de ligação. A aplicação mais comum é a cablagem das placas-mãe dos computadores, e à medida que esta tecnologia é actualizada, cada vez mais veículos autónomos a utilizam nos feixes de cabos.

Utilização: Antes da inserção, não há necessidade de remover o isolamento do fio. Dentro do bloco terminal, duas lâminas afiadas removerão o isolamento para fazer a ligação desejada do fio. 

Bloco Terminal IDC

Classificação de acordo com a utilização do conector:

  • Bloco Terminal Terrestre

Os terminais ligados a equipamento electrónico aterrado são chamados terminais de terra, e estes são na sua maioria blocos de terminais aparafusados, que são geralmente utilizados para ligar o fio à terra.

Devido à necessidade de contactar o solo, o material deste conector PCB é quase todo de cobre, mas existem também alguns terminais de transição cobre-alumínio. Como este tipo de terminal é feito de materiais mais caros e tem capacidade anti-corrosão, o seu preço é mais elevado, e é amplamente utilizado em campos avançados, tais como a indústria petroquímica e os carris de eléctrico de alta velocidade.

Conector de terminal de terra PCBA

  • Terminal de Bloco Terminal Fusível

Este tipo de bloco terminal omite a utilização de um circuito de protecção de corrente externa, uma vez que têm um fusível no seu interior. Este fusível está em série com fios de entrada e de saída. Alguns destes têm LED indicador de falha de fusível, o que ajuda numa indicação visual do fusível interior. 

Terminal de Bloco Terminal Fusível PCBA

  • Bloco Terminal de Termopar

Um bloco de termopar aceita termopar para fazer uma ligação. Um bloco terminal típico não pode ser utilizado para ligar cabos de termopares, este i porque uma junção indesejada resulta sempre que um cabo de termopar se liga a qualquer material condutor.

Bloco Terminal de Termopar PCB

Os terminais de ligação PCB são seguros?

Os blocos terminais são normalmente compostos de plástico, o que significa que são electricamente seguros ao toque, limitando o acesso a terminais sob tensão que possam ter algumas tensões. Os blocos de terminais também melhoram a segurança dos sistemas eléctricos. Podem consegui-lo isolando, aterrando e protegendo outros componentes do sistema eléctrico. O conector dos blocos terminais também proporciona um acesso mais seguro a terminais sob tensão e pode ser utilizado como pontos de teste para medir tensões ou outros parâmetros eléctricos de uma forma electricamente protegida. Desta forma, os blocos de terminais também tornam os testes mais fáceis e seguros ao mesmo tempo que resolvem problemas nos sistemas eléctricos. Segue-se uma introdução aos materiais de fabrico do conector:

  • Plástico termoconsolidante EP

Proporciona uma excelente estabilidade física juntamente com uma elevada resistência à chama. A principal desvantagem da utilização deste material é que proporciona pouca resistência à chama. 

  • PC em policarbonato termoplástico

Fornece propriedades altamente isolantes. Estabilidade geométrica, boa tenacidade, e boa resistência térmica são algumas vantagens que este material proporciona, mas devido à alta tenacidade, mais tensão para além de certos limites pode causar rupturas e fissuras. 

  • Poliéster Termoplástico PBT

A principal vantagem da utilização deste material é que proporciona alta resistência à chama, estabilidade geométrica e excelentes propriedades eléctricas. 

  • Nylon reforçado com fibra de vidro PA-F

Este material oferece baixa absorção de água e alta rigidez, e é adequado para utilização em protecção de alta tensão.

Aplicação de bloco terminal PCBA

A principal aplicação de blocos terminais é geralmente painéis eléctricos e sistemas eléctricos para ligar fios a pontos específicos de um circuito de uma forma fácil e segura. Tornam simples a cablagem do sistema eléctrico, permitindo que os fios sejam facilmente ligados e desligados. Podem tipicamente ser encontrados em: 

  • Quadros eléctricos 
  • Dispositivos eléctricos 
  • Ligações eléctricas à terra 
  • Componentes que requerem ligação e desconexão frequentes 
  • Em componentes que falham ou devem ser substituídos
  • Pontos terminais motorizados
Conclusão

Na concepção de um sistema eléctrico complexo, barras de autocarro e PCBA terminais provam ser ferramentas valiosas. Há vários tipos de blocos de terminais disponíveis no mercado. Os terminais PCB tornam a ligação mais fácil e mais conveniente, bem como permitem mais ligações numa área pequena, de uma forma mais profissional.

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