コネクタの分類と選択 | MOCOコネクタ

特定の機械的動作を通じて電気機器の接続と切断を行います。主な機能は以下のとおりです。

1.信号の送信または電気エネルギーの送信

2.回路を作るか壊すか

コネクタの分類方法は様々ですが、この記事ではそれらに焦点を当てます。コネクタは用途の違いにより、接触型と非接触型に分けられます。例えば、光ファイバーコネクタや電気コネクタは接触型、近接スイッチは非接触型コネクタです。また、電気信号と光信号の分類もあります。今日は主に電気信号用の接触型コネクタについて解説します。

電子コネクタとその部品は、機器内の重要なインターフェース部品であり、様々なシステムや機器部品に散在し、信号とエネルギーの伝送を担っています。接続品質は、システム全体の安全で信頼性の高い動作に直接関係しています。

高周波から低周波まで、円形から長方形まで、数百アンペアを流す大電流コネクタから微弱な信号を流す高密度コネクタまで、そして一般的なプリント基板用コネクタから、様々な回路が電気コネクタによって相互接続されています。クイック着脱などの特殊コネクタから、機器の完全な機能の正常な動作を保証するために、ほぼあらゆる種類の電気コネクタが様々なシステムエンジニアリングで広く使用されています。

まとめると、一方では、多様なアプリケーションシナリオに対応するため、産業用コネクタの分類は非常に複雑になっています。そのため、技術の継続的な進歩に伴い、市場で使用されるコネクタの種類はますます増えており、コネクタの種類によって性能も大きく異なります。メーカーは、アプリケーション環境に合わせて異なる特性を持つ材料を用いてコネクタを設計し、さまざまな環境下でコネクタが安定して確実に使用できるようにしています。

一方、電気接続の信頼性は、機器システムの性能を直接的に左右します。電子コネクタの性能は、総合的な性能評価です。コネクタ端子とは異なり、材料、設計、プロセスといった側面から容易に性能評価を行うことができます。

現在、コネクタの種類は多く、性能評価のために選択するのは少々面倒ですが、機器にコネクタを使用する利点は明らかです。

1. 生産プロセスを改善し、コネクタは電子製品の組み立てプロセスを簡素化し、大量生産プロセスも簡素化します。

2. メンテナンスとアップグレードが簡単。

3. 設計の柔軟性を向上。コネクタの使用により、エンジニアは新製品の設計・統合、そしてコンポーネントを用いたシステム構築において、より柔軟な設計が可能になります。コネクタ端のワイヤ数とワイヤ間隔により、接続がより便利かつ迅速になります。こうした細部への配慮こそが、電子製品の体積を効果的に削減し、同時に生産コストを削減することを可能にします。可動式メインボード間やPCB間のデータ伝送用ラインとして効果的に活用できます。

コネクタがたくさんあるのですが、どうやって分割すればいいのでしょうか?

あらゆる成形製品にはコネクタが不可欠です。例えば、一般的に使用されるUSB、ヘッドフォンジャック、イーサネットインターフェース、あるいはあまり一般的ではない軍事用のカスタムインターフェースなどです。そのため、幅広い市場に基づいて、コネクタの分類も多岐にわたります。

1. 電子機器の内部および外部接続の機能に応じて、相互接続レベルは6つのタイプに分類されます。

A: コンポーネントとパッケージの相互接続。

B: パッケージと回路基板の相互接続。

C: ボード間相互接続。

D: コンポーネント間の相互接続。

E: コンポーネントと入力および出力インターフェースの相互接続。

F: システム間の相互接続。

2. 送信信号の種類による分類：

A: 電源コネクタ（電力送信）

B：信号コネクタ（送信信号）

C: 高周波コネクタ（データ送信）。

3. 電気的要件による分類：

A: ユニバーサルコネクタ。

B: 高電力コネクタ;

C: 高電圧コネクタ;

D: パルスコネクタ;

E: 低ノイズコネクタ。

F: 位相変調コネクタ;

G: 精密同軸コネクタ。

4. 動作周波数による分類：

高周波コネクタ、高周波同軸コネクタ、ビデオコネクタ、同軸コンバータ、インピーダンスコンバータ、嵌合サイズコンバータ、ジェンダーコンバータ、マイクロストリップ-同軸コンバータ、導波管-同軸コンバータ、マッチングロードコネクタ、低周波コネクタ、プリント基板コネクタ、リボンケーブルコネクタ、集積回路コネクタ、混合コネクタなど。

5. 環境条件による分類：

A: 密閉型コネクタ。

B: 高水圧シールコネクタ;

C: 高真空密閉コネクタ。

D: 3 段階コネクタ。

E: 耐放射線コネクタ。

F: 高温コネクタ;

G: 極低温コネクタ。

6. 外観による分類：

丸型コネクタは主に軍事機器に使用されています。（接続形式は主にバヨネット（クイック）、ネジ、自動ロック、プッシュプル、インライン、ストレートアウトなど）長方形コネクタは広く使用されており、急速に発展しています。多くのボードレベルコネクタは長方形コネクタです。（プラグとソケットの接続方法は、一般的にストレートプラグとストレートプラグ＆ネジロックの2種類があります。）

7. 適用方向による分類：

A: RFコネクタ。

B: 光ファイバーコネクタ。

C: 非接触コネクタ（近接スイッチなど）

上記の分類はすべて外観または用途特性に基づいており、メーカーごとに異なります。NEDAはコネクタ部品のパッケージングに関する分類基準を策定していますが、技術の進歩に伴い、コネクタの分類はより複雑になっています。しかし、通信コネクタに関しては、ソフトウェアプロトコルの連携により、変更が少なく、有効な区別がほとんどありません。

A. DB コネクタ、DIX コネクタ、DIN コネクタなどのマルチワイヤ ケーブル コネクタ。

B. RJ45 および RJ11 コネクタを含むツイストペア コネクタ。

C. 同軸ケーブルコネクタには、T コネクタ、BNC コネクタ、終端抵抗器などがあります。

コネクタ選択の基本原則

電流容量

電源信号用のコネクタを選択する際には、コネクタの電流容量に特に注意する必要があります。ディレーティング設計を採用するとともに、ピン間の絶縁耐圧にも注意する必要があります。

構造サイズ

コネクタの外形寸法は非常に重要であり、製品内部の接続部には一定の空間的制約があり、特にシングルボード上のコネクタは他の部品との干渉が許されません。使用スペースと設置場所（前面設置と背面設置があり、設置・固定方法はリベット、ネジ、カラー、コネクタ本体のバヨネットによるクイックロックなど）と形状（ストレート、カーブ、T型、丸型、角型）に応じて適切な設置方法を選択してください。

インピーダンス整合

一部の信号、特に無線周波数信号にはインピーダンス要件があり、インピーダンス整合に対する要件はより厳しくなります。インピーダンスが整合していないと信号反射が発生し、信号伝送に影響を及ぼします。一般的に、信号伝送においてコネクタのインピーダンスに特別な要件はありません。

シールド

通信製品の発展に伴い、EMC（電磁両立性）への関心が高まっています。選定されたコネクタには金属シェルが必要です。同時に、ケーブルにはシールド層が必要です。シールド層はコネクタの金属シェルと接続することでシールド効果を発揮します。射出成形法を用いて、プラグ部分を銅スキンで包み、ケーブルのシールド層を銅スキンに溶接します。

誤挿入防止

誤挿入防止には2つの側面があります。1つはコネクタ自体です。コネクタ自体が180度回転し、位置ずれや誤接続が誤った信号接続につながるため、このとき、できるだけ誤挿入防止コネクタを選択するか、コネクタの相対位置を調整してアセンブリを一意にする必要があります。一方、材料の種類を減らすために、いくつかの信号で同じコネクタを使用します。このとき、AプラグがBソケットに挿入されているように見える場合があります。このとき、注意を払う必要があります。これが発生すると、深刻な結果（単純なアラームではなく、破壊的）が発生する可能性があるため、AおよびBインターフェイスは異なるタイプのソケット（たとえば、Aはオス、Bはメス）として選択する必要があります。

信頼性

コネクタは信号を接続するために使用されるため、接続部分は信頼性がなければなりません（たとえば、点接触よりも面接触の方が優れています。板バネ式よりもピンホール式の方が優れていますなど）。

汎用性

コネクタの選択プロセスでは、可能な限り共通の材料を選択する必要があります。特に、同じシリーズの製品間では、コネクタの選択は汎用性が強く、材料の種類を減らし、数量を増やしてコストを削減し、供給リスクを軽減します。

使用環境

コネクタを屋外、屋内、高温、高湿度、塩水噴霧、カビ、寒冷などの環境で使用する場合、コネクタには特別な要件があります。

挿入頻度

コネクタの挿抜には一定の寿命があり、挿抜回数が限界に達するとコネクタの性能が低下します。頻繁に挿抜する必要がある信号インターフェースの場合、コネクタを選択する際に挿抜回数に特に注意する必要があります。

ライブ状況

常時通電するかどうかに応じて、ピンタイプまたはメスタイプのコネクタを選択します。

考慮する

コネクタを選択するプロセスでは、様々な要因が独立して存在せず、しばしば相互作用します。そのため、コネクタを選択する際には、総合的に考慮し、最適なコネクタを選択する必要があります。選択の質は、段階によって異なり、製品への影響度も異なります。

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