Spis treści:
- 1 Steckverbinder – was ist das und wofür wird er verwendet?
- 2 Steckverbinder in der Elektronik
- 3 Zu welchem Zweck werden Steckverbinder bei der Konstruktion elektronischer Geräte verwendet?
- 4 Stiftstecker (Goldpins)
- 5 Steckverbinder Typ JST
- 6 Steckverbinder mit Schraubklemmen
- 7 Rundstecker für die Stromversorgung
- 8 Lötösen für Kabel
- 9 MOLEX-Steckverbinder
- 10 FFC/FPC-Anschlüsse
- 11 IDC-Stecker
- 12 Koaxialstecker für Antennen
- 13 Steckverbinder für Audio- und Videoübertragungsverbindungen
- 14 DIN-Stecker
- 15 USB-Anschlüsse
Steckverbinder – was ist das und wofür wird er verwendet?
In elektronischen Schaltungen und elektrischen Geräten werden leitende Verbindungen zwischen einzelnen Komponenten hergestellt. Eine Methode der Verbindung ist die Verwendung von Steckverbindern.
Steckverbinder in der Elektronik
Dieser Artikel beschreibt die gängigsten Arten von elektrischen Steckverbindern, die in der Elektronik verwendet werden.
Zu welchem Zweck werden Steckverbinder bei der Konstruktion elektronischer Geräte verwendet?
Steckverbinder spielen in elektronischen und elektrischen Geräten eine sehr wichtige Rolle. Das Wichtigste ist, den richtigen Steckverbinder für die richtige Anwendung und ihre Parameter zu verwenden. Dies ist nicht nur im Hinblick auf die Sicherheit von entscheidender Bedeutung, sondern auch bei der Herstellung von Leiterplatten und Produkten, um effiziente und kostengünstige Produkte herzustellen. Aus diesem Grund haben die Hersteller eine breite Palette einzigartiger elektronischer Steckverbinder entwickelt, die für die jeweilige Anwendung oder das jeweilige Produkt geeignet sind. Es gibt auch Steckverbinder, die sehr vielseitig sind – sie sind in fast allen elektronischen Produkten zu finden, die täglich verwendet werden.
Stiftstecker (Goldpins)
Stiftstecker in männlicher oder weiblicher Ausführung werden am häufigsten in gedruckten Schaltungen verwendet. Diese Steckverbinder sind kostengünstig und weit verbreitet. Man findet sie in Entwicklungsboards, Klemmenbrettern, Sensormodulen usw. Dadurch lässt sich jedes Leiterplattenmodul leicht anschließen und jederzeit wieder entfernen. Goldpins werden am häufigsten in Niederspannungs-Gleichstromkreisen für Strom- und Datenleitungen verwendet. Es gibt sie in Durchsteck- oder THT-Ausführung und für die Oberflächenmontage oder SMD. Die Vielseitigkeit von Goldstiften ist vor allem darauf zurückzuführen, dass sie je nach den Anforderungen der Anwendung gestapelt oder ausgeklappt werden können. Goldpins gibt es in verschiedenen Einführungsrastergrößen, die häufigste ist 2,54 mm (0,1″). Sie sind oft in langen Streifen mit mehreren Stiften erhältlich, die leicht in die entsprechende Anzahl von Stiften zerlegt werden können.
Steckverbinder Typ JST
JST-Steckverbinder sind den Goldpins in Bezug auf die Verwendbarkeit ähnlich, haben aber mehr Vorteile. JST-Stecker werden verwendet, um zwei verschiedene Leiterplatten oder Module zu verbinden. Dieser Steckverbinder wird sowohl für die Stromversorgung als auch für die Datenübertragung verwendet. Es gibt ihn sowohl als Stecker als auch als Buchse, wobei sich der Stecker normalerweise auf der Leiterplatte befindet und die Buchse zusammen mit einem verlängerten Kabel an ein Peripheriegerät angeschlossen wird, das mit der Leiterplatte verbunden werden muss. In diesem Fall werden Flachbandkabel verwendet. Der JST-Steckverbinder ist von einem Kunststoffgehäuse umgeben, das die dünnen Stifte vor Verbiegung durch äußeren Druck schützt. Dieses Kunststoffgehäuse verfügt außerdem über einen Verriegelungsmechanismus, der verhindert, dass die Steckverbinder leicht getrennt werden können. JST-Steckverbinder unterscheiden sich in der Anzahl der Stifte, die sie haben. Üblich sind 2-, 4-, 6- und 8-polige Varianten.
Steckverbinder mit Schraubklemmen
Die Schraubklemme ist ein Steckertyp, der am häufigsten für die Stromversorgung von gedruckten Schaltungen verwendet wird. Dieser Steckverbinder kann problemlos hohe Ströme und Spannungen verarbeiten und ist daher eine gute Lösung sowohl für Wechsel- als auch für Gleichstromanwendungen. Schrauben sichern die Verbindung des Kabels mit dem Stecker. Die 2-polige Variante ist die gebräuchlichste, aber auch 4-, 6- und 8-polige Varianten sind zu finden. Die Metallklemme ist mit Kunststoff ummantelt, um Kurzschlüsse oder andere Stromschlaggefahren zu vermeiden.
Rundstecker für die Stromversorgung
Der DC-Rundstecker ist ein Stromstecker, der hauptsächlich für DC-Netzteile, insbesondere Wandadapter, verwendet wird. Es gibt ihn in verschiedenen Durchmessern – die Größe des Steckers und der Buchse sollte auf die Anwendung abgestimmt sein. Die Endkonfiguration dieses Steckverbinders verhindert eine Fehlbedienung. Es sind sowohl PCB-montierte als auch gehäuse- oder kabelmontierte Varianten erhältlich. Die zylindrische Form des Steckers verhindert ein versehentliches Vertauschen der Anschlüsse. Die Hülse dieses Steckers wird normalerweise mit der Masse des Netzteils und die Spitze mit dem Pluspol des Netzteils verbunden.
Lötösen für Kabel
Dies sind die am häufigsten verwendeten Stromanschlüsse. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen und sie sind oft isoliert. Sie werden wegen ihrer Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung in industriellen Anwendungen eingesetzt. Die bekanntesten sind die Ring-, Gabel-, Flach- und Kopfsteckverbinder. Die Drähte für diese Steckverbinder werden in der Regel gelötet, geklemmt oder geschweißt, um feste Verbindungen herzustellen. Diese Steckverbinder gibt es in verschiedenen Stärken, und ihre maximale Strombelastbarkeit hängt von ihrer Größe und der Art des verwendeten Metalls ab.
MOLEX-Steckverbinder
Molex-Steckverbinder ähneln den JST-Steckverbindern, aber die Stiftabstände sind in der Regel größer. Sie werden in Stromversorgungsanwendungen, Computer-ATX-Netzteilen, Hauptplatinen, Festplatten und anderen Peripheriegeräten verwendet. Der Stecker hat zylindrische Federmetallstifte, die in zylindrische Federmetallbuchsen passen. Die Stifte und Buchsen sind durch ein Kunststoffgehäuse abgedeckt. Ein typischer Steckverbinder hat je nach Anwendung zwischen 2 und 24 Kontakte im einreihigen oder zweireihigen Format. Die Kontakte und Buchsen befinden sich in einem einzigen Gehäuse mit einem Polaritätsverriegelungsmechanismus, der die korrekte Ausrichtung gewährleistet.
FFC/FPC-Anschlüsse
Leichtigkeit und größere Flexibilität sind zwei wichtige Merkmale dieses Steckers. Er wird am häufigsten in Mobiltelefonen, Laptops, Kameras, Bildschirmen und anderen modernen Geräten eingesetzt, bei denen das Kabel gebogen und auf engem Raum verwendet werden muss. Dieser Steckertyp hat ein flaches leitendes Material auf einem flexiblen Kabel. Es handelt sich um eine verkleinerte Form eines gewöhnlichen Flachbandkabels, das für Anwendungen in elektronischen Geräten mit einem höheren Grad an Komponentenintegration entwickelt wurde. Die Enden des FFC/FPC-Bandes haben eine zusätzliche Verdickung, um das Anschließen und Trennen zu erleichtern und das Band vor Beschädigungen zu schützen.
IDC-Stecker
IDC Steckverbinder oder Insulation-Displacement Stecker werden verwendet, wenn es notwendig ist, mehrere parallele Verbindungen auf einer Platine zu verbinden. Häufig werden sie für die Datenübertragung zwischen Platinen verwendet. Sie sind am häufigsten in Netzwerk- und Signalanschlüssen, LCD-Bildschirmen usw. zu finden. Sie werden mit scharfen Klingen hergestellt, die durch das Flachbandkabel gepresst werden. Obwohl die Steckverbinder ursprünglich nur für den Anschluss von einadrigen Kabeln konzipiert waren, wurde die IDC-Technologie schließlich auch auf mehradrige Kabel ausgedehnt, um Platz bei der Installation zu sparen. Der Stecker verfügt außerdem über einen Verriegelungsmechanismus, der verhindert, dass sich das Kabel bewegt oder von der Platine löst.
Koaxialstecker für Antennen
Ein RF-Stecker ist eine besondere Art von Koaxialstecker, der speziell für Hochfrequenz-Funkanwendungen verwendet wird. Man findet sie in TV-Signalempfängern und WLAN-Antennen, wo sie eine bessere Signalqualität bieten. Bei dieser Art von Steckern sind mehrere Drähte um einen einzigen Draht gewickelt, der als Abschirmung dient. Durch die koaxiale Bauweise werden Signalstörungen und Leistungsverluste reduziert.
Steckverbinder für Audio- und Videoübertragungsverbindungen
Diese Art von Anschluss ist allgemein als 3,5-mm-Kopfhörerbuchse bekannt – fast jedes Smartphone hat einen solchen Anschluss. Es sind auch andere Größen dieses Steckers auf dem Markt erhältlich. Er unterstützt sowohl den Audioeingang als auch den Audioausgang und hat in der Regel 3 oder 4 koaxiale Anschlüsse – Spitze, Ring und Hülse.
DIN-Stecker
Hierbei handelt es sich um eine Art Rundsteckverbinder, der von der DIN für analoge Audiosignale vorgenormt wurde. DIN-Stecker haben 3 oder mehr Metallstifte, die in einem leitenden Ring angeordnet sind. DIN-Stecker und -Buchsen haben eine Aussparung, um die richtige Ausrichtung von Stecker und Buchse zu gewährleisten. Dieser Steckertyp wird in der Regel in analogen Audioanwendungen wie Lautsprechereingängen sowie in MIDI-Geräten für die digitale Kommunikation zwischen Musikinstrumenten verwendet.
USB-Anschlüsse
USB ist das Standardprotokoll für Daten- und Stromanschlüsse. Diese Arten von Anschlüssen sind am häufigsten in Smartphones, Computern und anderen Peripheriegeräten zu finden. Ein Standard-USB-Anschluss besteht immer aus einem VCC-, GND-, DIN- und DOUT-Anschluss und arbeitet normalerweise mit einem Spannungsbereich von 5 V.
Standardmäßig gibt es drei Arten von USB-Anschlüssen:
- Typ A – am häufigsten in Personalcomputern, Ladegeräten und anderer Unterhaltungselektronik zu finden;
- Typ B – findet sich in Geräten wie Druckern, Arduino UNO-Boards und kompatiblen Klonen, modernen elektronischen Musikinstrumenten (Synthesizer, Drum-Machines, Sequenzer und anderen Klangprozessoren);
- Typ C – die neueste Generation in der Serie; sie ist effizienter und kann Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen und bietet die größte elektrische Bandbreite aller USB-Anschlüsse.
