如何选择直流电源连接器：基础知识

本文旨在通过对类型、关键规格和普遍接受的命名法的概述来简化直流电源连接器的选择过程，同时还着眼于音频和电源应用中的 USB 连接器。

直流电源连接器的选择是工程师最终设计中经常被忽视的一个方面。虽然是一个相对简单直接的组件，但直流电源连接器仍然需要基本的了解以确保选择合适的连接器。

直流电源连接器的作用

也称为筒形连接器，直流电源连接器将具有制造商指定的电流和电压额定值，以确保供电应用的可靠性。标准直流电源连接器的插孔和插头通常具有两条导体。一个导体暴露在外，第二个导体凹陷，这有助于防止两个导体之间意外短路。由于筒形连接器几乎总是用于为终端应用供电，因此将直流电源连接器插入不正确的端口几乎不会损坏其他组件。

常用直流电源连接器命名法

在电子行业，直流电源连接器有三种普遍接受的配置：插孔、插头和插座。 DC电源插孔负责接收电源，通常安装在电子设备的PCB或机箱上。直流电源插座也用于接收电源，但位于电源线的末端。最后，直流电源插头通过连接到合适的直流电源插孔或插座从电源供电。下面的图 1 显示了这些常见配置。

图 1。 典型的直流电源连接器配置。

直流电源连接器的性别定义

虽然插孔、插头和插座的定义在行业内已经很好地标准化了，但直流电源连接器的性别定义却不那么标准化。许多工程师只是遵循 RF 连接器行业的性别惯例，根据中心引脚配置定义桶形连接器的性别。因此，带有中心引脚的直流电源连接器通常定义为公连接器，而配对连接器定义为母连接器。在解决公母插孔和插头之间的区别时，这条定义线有时会让人感到困惑，但图 2 提供了一些示例以帮助澄清。

图 2. 公母插头和插孔示例。

桶形连接器尺寸

决定合适的筒形连接器时的几个关键规格是内销和外套管直径。下表中列出了这些规格中最常见的直径。

图 3。 常见的内销和外套管直径。

虽然通用间隙尚未标准化，但与内销接口的内套直径应略大于配合销的内径。当涉及到外套管和配对连接器时，间隙对连接器的正常功能并不重要，因为与外套管的配对连接是悬臂板簧。

除了内销和外套管直径外，插入深度是另一个需要注意的直流电源连接器规格。设计人员经常会发现插孔插入深度小于插头筒长度。这是因为在某些安装中考虑机箱壁的深度很重要。

如果不考虑额外的深度，则枪管长度可能太短而无法与安装中的千斤顶正确配合。其他不要求插头筒体插入插孔时完全封闭的情况，可以接受比插入深度比更长的筒体长度。

直流电源连接器导体

标准直流电源插孔或插头有两个导体，中心引脚通常用于电源，外套管通常用于接地。然而，颠倒这种导体配置是可以接受的。某些电源插孔型号中还提供与外套管导体形成开关的第三根导体。此开关可用于检测或指示插头插入或根据插头何时插入或未插入在电源之间进行选择。

图 4。 桶形连接器导体配置。

安装选项

与许多组件一样，将直流电源插孔安装到终端应用有多种选择。

面板安装 DC 电源插孔可以方便地安装在产品机箱的任何位置，但需要使用电线连接到电子电路。对于 PCB 安装的直流电源插孔，最常见的是水平或垂直方向的表面贴装 (SMT) 和通孔。

许多带有 SMT 信号连接的 DC 电源插孔还将提供通孔引脚或凸片，以进一步将插孔固定在 PCB 上。这些接线片可能会也可能不会进行电连接，但会通过通孔焊接到 PCB 上。

其他形式的稳定销不导电并且过盈配合到 PCB 上的孔中。中置 SMT 直流电源插孔是另一种选择，其中插孔位于从 PCB 布线的开口中，为空间受限的应用创造了一个更低调的选择。

用于供电的音频连接器

即使具有传输电流和电压的能力，也不建议使用标准音频连接器为电子应用供电。这是因为并非所有制造商都为必要的电压和电流能力指定了音频连接器。其次，如果音频插头连接到电源，其裸露的导体很容易导致两个或多个导体之间意外短路。最后，如果音频插头正在供电，则很容易将其插入其他不用于供电的音频插孔，并可能损坏内部组件。

用于供电的 USB 连接器

与音频连接器不同，USB 连接器以其供电和数据传输能力而广为人知。然而，在USB Type-C标准发明之前，它们的最大额定功率受到更多限制。

USB Type-C 连接器具有四个电源触点和四个接地触点，额定电流高达 5 A，额定电压最大为 20 V，额定功率高达 100 W。这种供电能力使其成为极具吸引力的电源解决方案- 由于 USB Type-C 的广泛采用和简化的设计集成，因此仅适用于应用程序。然而，在充电或供电是唯一功能的应用中，高速数据传输引脚会增加不必要的成本。因此，没有数据传输引脚的纯电源 USB Type-C 连接器已成为纯电源设计的更经济的选择。

选择直流电源连接器

有了正确的信息，选择直流电源连接器应该不会有什么麻烦。请注意内销和外套管的直径以及插入深度，以确保插孔和插头之间的正确配合连接。 CUI Devices 提供一系列 DC 电源插孔、插头和插座，可提供多种安装方式和其他配置，而每个产品页面上的配对指南进一步简化了查找兼容插孔和插头的过程。

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