來源:Digikey 作者:Poornima Apte 印刷電路板是電子電路的構建單元,由許多組件構成。端子塊就是這樣一種組件,在電氣或電子電路中將兩根導線或導線與電路板連接在一起。各種電氣、機械和其他因素決定了端子塊的選擇標準。 推動端子塊使用的計算生態系統 隨著越來越多的企業,甚至是過去運行傳統生產線的企業都開始以數據為驅動力,工業物聯網 (IIoT) 也在日益發展,以適應這種變化。預計到 2030 年,全球物聯網設備的數量將達到 400 億臺。 除了物聯網的興起,以下趨勢也刺激了對各種電氣和電子元件的需求增長: · 工業 4.0 和 5.0:物聯網和機器人是先進制造業的基石。兩者都需要大量傳感器和電子設備來讀取機器數據,并將信息傳遞給人員進行處理。工業自動化的發展推動了對電子電路以及相關端子塊的需求。 · 人工智能和邊緣計算:工業物聯網的運行將數據路由到云端進行處理,但隨著對實時、瞬時決策的需求,這種情況正在發生變化。在邊緣使用人工智能增加了對高性能計算的需求,而高性能計算又需要精密復雜的電路。 · 經濟領域的去碳化和電氣化:隨著去碳化進程的推進,將有更多的電路通過各種應用投入使用,其中包括電動汽車、混動汽車以及電網。 在電氣和電子電路發展的大背景下,端子塊的需求也將不斷增長。預計到 2027 年,全球端子塊市場規模將達到 52 億美元,年復合增長率為 5.7%。 端子塊的連接機制 端子塊可分為不同類型,其中一個顯著特點是其連接機制。螺釘型端子塊使用螺釘固定導線。按鈕機制包括按下按鈕、插入導線、松開按鈕,以使導線夾緊到位。 在推入式端子塊中,用戶只需將導線推入,在彈簧夾作用下就會將導線鎖定。這就是 WAGO 2601 系列杠桿式 PCB 端子塊采用 WAGO 獲得專利的 Push-In CAGE CLAMP®(推入式籠式彈簧)連接技術的工作原理。連接時,用戶需要將導線推到位。需松開導線時,將杠桿向上推,減輕對彈簧夾的壓力(圖 1)。杠桿式端子塊使用方便、快捷,簡單的上推和下按動即可完成連接。 ![]() 圖 1:端子塊上的杠桿通過一個簡單的裝置夾住導線并將其固定到位,有助于確?焖佥p松的連接。(圖片來源:WAGO) 杠桿式連接的優勢 與其他鎖定機制相比,杠桿式端子塊具有以下一系列顯著優勢: · 免工具:無需使用螺絲刀擰緊導線,使組裝更快、更高效。對于需要頻繁更換接線的應用,如現場安裝或實驗室原型制作,杠桿式端子塊尤其有用。 · 減小導線壓力:設備使用壽命更長,因為不使用螺絲擰緊導線,因此不易磨損。連接和重新連接導線更容易,對電路的影響也更小,從而增加了使用壽命。 · 力度適當:用于端子塊連接的擰入式機制存在過度擰緊的風險。過度擰緊造成壓力增加,會更快地損壞導線,從而縮短電氣和電子元器件的使用壽命。推入式端子塊帶有釋放杠,無需猜測將導線固定到位所需的作用力。 · 連接更牢固、更穩定:擰入式機制還存在連接松動的風險,導致信號錯誤和數據丟失。采用推入式夾緊技術的端子塊可確保連接一致,不會因技術人員的專業技能而改變。穩定的全觸式連接使這些端子塊特別適用于工業制造和航空航天等高振動環境。 · 靈活性和兼容性:當物聯網傳感器與更大的電路集成時,很可能會造成導線組合不均勻,所有這些導線都需要通過連接來傳遞數據和信號。使用帶釋放桿的插入式端子塊可連接不同種類的導線——實心導線、絞合導線或細絞線。 · 人性化:端子塊有一個釋放桿,更容易判斷連接的鎖定或解鎖狀態。視覺和觸覺上的提示讓用戶更容易使用,并降低了在設置復雜電路時出錯的可能性。 由于每個端子塊單元都采用模塊化結構,因此檢查和維護也更加方便。模塊化設計還有助于更快地更換導線。更改時,技術人員不必拆卸和更換整塊電路板;相反,他們可以專注于需要進行操作的具體部分,有選擇性地更換模塊。 選擇合適的端子塊 隨著電路變得越來越復雜,對端子塊的需求也越來越大,設計人員尋找合適的端子塊時很可能會把重點放在是否能在極端環境條件下工作,能以更小的尺寸封裝的產品上。 選擇端子塊前要考慮的標準包括電路必須承受的電流和電壓。選擇產品之前,設計人員通常會在數值方面留有余地(所需額定值的 150%)。電極數決定了端子塊可容納的電路數量。端子塊的電壓和電流余量、爬電距離等參數決定了端子塊的間距,即一個電極中心與下一個電極中心之間的距離(圖 2)。最后,設計人員必須確保端子塊的外殼大小能夠容納下導線,導線規格通常以美國線規 (AWG) 為單位。 ![]() 圖 2:端子塊的間距是電路設計人員的選擇標準之一,它規定了一個電極中心與下一個電極中心之間的距離。(圖片來源:WAGO) 選擇端子塊之前,必須綜合考慮電氣性能、機械參數以及其他指標。例如,WAGO 的 2601 系列杠桿式 PCB 端子塊結構緊湊、免工具,可快速、輕松地端接 26 AWG 至 14 AWG 導線。憑借 WAGO 獲得專利的 Push-In CAGE CLAMP® 連接技術,只需將帶套圈的實芯導線和細絞線推入端子塊即可完成連接。 2601 系列可垂直或水平連接至 PCB,引腳間距僅為 3.5 mm,因此只需占用極小的電路板空間。2601 系列繼續采用 WAGO 獨特的杠桿式 PCB 端子塊,成為現場設備連接的理想選擇,無論性能等級如何皆是如此。免工具接線非常直觀,全球適用,杠桿技術可確保接觸點始終牢固可靠。該系列可應用于電源、控制板、設備制造和設備連接、接口模塊、傳感器、智能家居和控制板。 結語 端子塊對于實現復雜電氣和電子電路的完整性和性能至關重要。在選擇時,設計工程師必須考慮各種因素,包括應用、電壓和電流容差以及機械連接機制。由于能夠實現快速、穩定和可靠的連接,帶釋放杠桿的推入式端子塊尤其易于使用。 |