Czym są złącza IDC i dlaczego są potrzebne?
Użycie złączy z połączeniem wykonywanym przez przerwanie izolacji (IDC) w celu usprawnienia montażu i skrócenia wykazu materiałów BOM.
Częstym wyborem inżynierów do połączeń wielostykowych są złącza z połączeniami wykonywanymi przez przerwanie izolacji (IDC) i powiązane z nimi kable taśmowe ze względu na ich wysoką gęstość styków, realizowany w jednym kroku zacisk i brak potrzeby zdejmowania izolacji. Użytkownicy połączeń IDC są przyzwyczajeni do tego, że kable te składają się z dwuczęściowego układu złącza z pasującym męskim stykiem i żeńskim gniazdem. Takie złącza IDC są dostępne w szerokiej gamie wariantów (takich jak złącza do montażu na płytce lub swobodnie wiszące), oferowane są (zwykle) w wersjach od 8 do nawet 50 styków, i stosuje się je z taśmowym kablem wielożyłowym.
Chociaż złącza IDC oferują wiele korzyści, projektanci zawsze starają się zmniejszyć bezpośredni koszt części, skrócić wykaz materiałów BOM, uprościć nabywanie elementów i zaopatrzenie oraz usprawnić proces montażu w środowisku produkcyjnym. Wszystkie te cele można osiągnąć w jednym kroku, używając pojedynczego złącza IDC do zakończenia kabla taśmowego, jednocześnie eliminując potrzebę stosowania pasującego złącza.
Ta innowacja, która jest sprzeczna z „konwencjonalnym podejściem” do złączy IDC, jest stosowana w złączach IDC z kablem taśmowym WR-WST REDFIT IDC SKEDD firmy Wurth E|lektronik. Wykorzystują one płytkę drukowaną jako pasujący styk, zmniejszając w ten sposób koszty, upraszczając montaż i usuwając element z zestawienia materiałów - a wszystko to bez pogarszania parametrów. W tym artykule omówiono czynniki przemawiające za zastosowaniem takich innowacji w złączach IDC a następnie wprowadzono złącza WR-WST, jak również podano sposoby ich wykorzystania.
Ilustracja 1: Zespoły kabli IDC, takie jak ukazany zestaw 16-żyłowy, wykorzystują masowo zaciskane złącza męskie i żeńskie wraz z wieloprzewodowym kablem taśmowym - w odróżnieniu od tego przykładu kabel taśmowy może być również monochromatyczny. (Źródło ilustracji: © eBay)
Czym są złącza IDC i dlaczego są potrzebne?
Złącza z połączeniem wykonywanym przez przerwanie izolacji (IDC) rozwiązują wiele problemów, umożliwiając szybkie i łatwe zakańczanie szeregu przewodów sygnałowych oraz zasilających, jak również szybkie i łatwe wykonanie i przerywanie połączenia (ilustracja 1). Zespoły kabli oparte na technologii IDC są szeroko wykorzystywane w wielu zastosowaniach, takich jak połączenia między sąsiadującymi płytkami drukowanymi lub między płytką drukowaną a relatywnie oddalonym zespołem wyświetlacza/klawiatury. W niektórych projektach kabel taśmowy jest używany nawet jako elastyczna „magistrala” obsługująca nie tylko połączenia zakończeń kabli, ale także złącza umieszczone wzdłuż elastycznego kabla, aby inne płytki drukowane mogły być podłączone do wspólnej linii.
Technologia IDC została opracowana ponad 50 lat temu. Od czasu jej wdrożenia zaobserwowano coraz szersze jej stosowanie, wzrost różnorodności dostępnych wersji, zwiększoną gęstość styków, więcej styków na złącze i inne ulepszenia. Jak sama nazwa wskazuje, technologia IDC (insulation-displacement contact) opiera się na zasadzie przesunięcia lub odepchnięcia części izolacji wokół żył (przewodów) kabla i wykonania bezpośredniego połączenia elektrycznego z elementem miedzianym (ilustracja 2). Nie ma potrzeby zdejmowania izolacji z kabla, ponieważ ostre metalowe krawędzie styków przebijają izolację, tworząc gazoszczelne połączenie.
Ilustracja 2: W złączu IDC górna część złącza jest dociskana, aby jednocześnie zacisnąć styki i przebić izolację wszystkich przewodów w kablu (u góry). Widok zespołu ze zdjętą górną częścią złącza (u dołu) pokazuje styki wystające przez izolację przewodu. (Źródło ilustracji: karta charakterystyki © Jaycar Electronics)