Avec des millions de raccordements parmi lesquels choisir : les réceptacles circulaires, à en-tête et PCB, les raccordements d'alimentation, les RF et plus, trouver le bon peut être difficile. Voici sept questions clés qui vous aideront à faire le bon choix de raccordement pour votre application.
1) Quelles sont les caractéristiques électriques ?
Un excellent endroit pour commencer à affiner les options est avec les caractéristiques électriques. Combien de signaux avez-vous au total ? Quels tensions, fréquences et courants transportent-ils ? Il s'agit d'une liste multi-dimensionnelle. Vos signaux pourraient être numériques, analogiques ou de courant, voire une combinaison des trois. Remarquez aussi que les signaux numériques et analogiques peuvent être soit à basse fréquence soit à haute fréquence.
La combinaison précise des signaux aura d'habitude une incidence sur les broches, le type de raccordement et les faisceaux de câbles. Voici quelques exemples :
• Les signaux à haute fréquence peuvent s'accoupler dans des fils adjacents dans un faisceau, ou ils peuvent avoir besoin d'une connexion coaxiale
• Les signaux analogiques de bas niveau peuvent nécessiter un blindage
• Les broches à haute tension peuvent avoir des distances de ligne d'air et de ligne de fuite à prendre en compte, ou elles peuvent imposer l'utilisation de matériaux à haute force diélectrique
• Les chemins de courant élevé peuvent nécessiter des fils plus grands ou des broches multiples
N'oubliez pas que certaines combinaisons de signaux peuvent ne pas être adaptées pour être incluses dans le même raccordement. Utilisez-vous uniquement des signaux électriques ou faut-il ajouter des connexions de fibres optiques ? Certaines applications telles que l'équipement chirurgical nécessitent également des lignes de liquides ou de gaz. Si c'est le cas et si votre conception a besoin que tout soit sur le même raccordement, vous devrez probablement opter pour une solution personnalisée.
2) Existe-t-il des contraintes de taille ou d'espace ?
Comme vous le savez, ces dernières décennies ont montré une tendance continue vers des réductions de la taille dans à peu près toutes les catégories d'équipements électroniques. On est passé des tours installées sous les bureaux à des ordinateurs portables à des tablettes à des ordinateurs à carte unique et à des appareils portables. De nombreux éléments qui étaient installés en permanence dans une salle (les appareils à rayons x, par exemple) sont maintenant montés sur roulettes. Cela a conduit à une réduction correspondante de la taille et du poids des raccordements et de l'espace disponible pour eux, alors que leur besoin de résister à une fréquence accrue d'accouplement et de désaccouplement a augmenté.
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3) Le raccordement fonctionnera-t-il dans un environnement extrême ?
De nombreux systèmes de raccordement sont soumis à des conditions mécaniques extrêmes comme les chocs ou les vibrations. Un raccordement conçu pour de telles conditions intègre souvent des caractéristiques spéciales comme un couplage fileté qui ne peut pas se détacher sous l'effet de mouvements vibratoires ou un soulagement de la contrainte (comme une enveloppe arrière) pour prendre en charge le faisceau de câbles. Vous trouverez généralement des évaluations de résistance aux chocs et aux vibrations dans les spécifications ainsi que surlignées en haut de la fiche technique si le produit a été spécialement conçu pour résister à des conditions extrêmes.
Une autre préoccupation environnementale courante est la température extrême. Votre raccordement sera-t-il situé à l'extérieur ou à l'intérieur mais à proximité d'une porte extérieure fréquemment ouverte ? Y a-t-il une source de chaleur à proximité de l'endroit où vous installez le raccordement ? Des matériaux spéciaux et des isolateurs sont utilisés pour protéger le raccordement et les contacts en veillant à ce qu'il puisse être accouplé et désaccouplé de manière fiable et à plusieurs reprises. Faites attention à la plage de température de fonctionnement recommandée dans la fiche technique.
4) L'étanchéité est-elle nécessaire pour protéger contre l'eau, le pétrole ou le gaz ?
Certains environnements exigent une protection contre l'intrusion de liquide ou de poussière à des degrés divers. Les options d'étanchéité à l'environnement commencent par un simple capuchon de protection et un adaptateur de capuchon qui sont utiles contre les éclaboussures occasionnelles. Le niveau de protection suivant implique l'étanchéité des raccordements proprement dits. Si votre application a besoin d'une étanchéité à l'environnement, le système de codes IP évalue les raccordements selon le niveau de protection fourni contre l'intrusion d'eau et de poussière. Une fois que vous connaissez le niveau de protection requis, vous pouvez vérifier l'IP nominale dans les spécifications pour déterminer si vous avez une solution viable.
Il existe de nombreuses industries qui nécessitent plus qu'une simple protection contre l'exposition accidentelle et occasionnelle aux liquides. Les applications médicales et alimentaires doivent résister aux procédures de stérilisation courantes qui impliquent une température élevée et de l'eau à haute pression, tandis que les applications automobiles sous le capot doivent être protégées contre le nettoyage à la vapeur ou les aléas de la route comme l'eau, les solvants ou les embruns salins. Les environnements les plus rigoureux (l'espace, le milieu sous-marin ou l'aérospatiale, par exemple) peuvent exiger une étanchéité hermétique qui teste un raccordement en fonction d'une fuite de gaz dans le système.
Vous devriez également savoir si votre environnement requiert des composants électroniques qui sont évalués pour un endroit dangereux de Classe 1, Division 2 qui présente un risque de gaz, de liquides, de vapeurs ou de débris inflammables ou combustibles. Les équipements électriques installés dans un tel endroit doivent être conçus et testés pour s'assurer qu'ils ne déclencheront pas une explosion. Les produits certifiés pour ce type d'endroit dangereux ont une mention dans leurs spécifications pour une évaluation intrinsèquement sûre de Classe 1, Division 2.
5) Existe-t-il des normes de l'industrie obligatoires à respecter ?
De nombreuses industries imposent leurs propres normes que les fabricants OEM doivent respecter. Même si ces normes ne concernent pas spécifiquement les raccordements, elles s'appliquent à l'équipement dont fait partie le système de raccordement. La FDA définit des normes pour les équipements médicaux, tandis que les applications automobiles adhèrent aux normes SAE, surtout pour l'utilisation de la haute tension dans les véhicules électriques et hybrides. Et n'oublions pas les multiples ensembles de normes MIL relatifs aux équipements liés à la défense. Ces normes souvent ne couvrent pas seulement les performances et la fiabilité mais également des normes strictes de qualification et de fabrication. Vérifiez pour confirmer les normes nécessaires que vous devez suivre dans votre secteur.
6) Quel est le niveau de fiabilité nécessaire ?
Un autre point critique à prendre en compte est le cas d'utilisation prévu. À quelle fréquence le raccordement sera-t-il accouplé et désaccouplé ? Les scénarios possibles vont d'une utilisation ponctuelle à 10 000 cycles ou plus.
Parfois, ces deux situations cohabitent dans le même système. Un faisceau de câbles de capteur de patient est pré-assemblé par le fabricant avec un raccordement prévu pour une seule utilisation, alors que le réceptacle correspondant sur l'équipement de diagnostic peut être conçu pour des milliers de cycles. Par contre dans une application automobile, les raccordements peuvent rester couplés pour toute la durée de vie du véhicule.
Certains raccordements énumèrent une spécification pour MTBF (Mean Time Before Failure) ou MTTF (Mean Time To Failure) avec des estimations calculées pour la durée de vie du produit sous une utilisation "standard". Cela peut servir de guide pour savoir si le raccordement est adapté pour votre application. Si le câble du raccordement se trouve sur une porte ou peut-être sur un bras robotique nécessitant une flexion quotidienne du câble, il est recommandé de vérifier la spécification du rayon de courbure maximum du câble et s'il fonctionne ou non avec un option de câble hautement flexible.
La fiabilité des raccordements est un sujet complexe. Cela dépend de plusieurs facteurs, et des chiffres précis sont d'habitude difficiles à déterminer.
7) Quels types de terminaisons sont nécessaires ?
Des terminaisons sont utilisées pour joindre la broche ou la prise de raccordement au conducteur associé, qu'il s'agisse d'un fil, d'une piste de carte de circuits imprimés ou d'un autre élément. Différents types de terminaux sont disponibles, notamment les raccordements sertis, soudés, à ajustement serré (dans un raccordement à ruban) ou même enroulés. Chacun vient naturellement avec ses propres avantages et inconvénients. Par exemple, les raccordements sertis sont plus faciles à réparer sur le terrain. Le choix de la terminaison dépend généralement de votre conception et de l'application dans son ensemble.
Chaque application de raccordement est unique, avec son propre ensemble de contraintes de conception, de cibles de coût et de combinaison de signaux. Utilisez ces sept questions pour affiner les options et trouver le meilleur type de raccordement pour votre application. Dans le doute, adressez-vous aux experts d'Arrow. Nous vous aiderons à « faire le lien ».