IMD:      INTELLECT - Mechanical Design

אינטלקט - תכן מכני            קרית תעשיות עתירות מדע, הר-חוצבים, ירושלים             www.imd97.net

טל: 02-5328788

 כל הזכויות שמורות לאינטלקט-תכן מכני © 2017 

אינטלקט - תכן מכני

סדרת מאמרים תקופתיים בהם אסקור נושאים מהותיים בהנדסת פיתוח מכנית, ובפרט נושאים המתייחסים לתכנון מכני וזיווד אלקטרוני.

 

מאמר על מחברים אלקטרוניים, חלק א':

עולם המחברים  ( Connectors )  מהווה תחום רב חשיבות ביותר בתכן מכני וזיווד אלקטרוני.

מחבר הינו התקן המורכב (בדרך כלל) משני חלקים או יותר, שתפקידו לאפשר מגע חשמלי אמין ורצוף בין חוטי חשמל, כבלים (גמישים וקשיחים), סיבים אופטיים, מעגלים מודפסים ורכיבים אלקטרוניים לצורך יצירת מעגל חשמלי.

התאמה נכונה של המחבר לשימוש המיועד, הינה קריטית לתפקוד המוצר. 
                                                                        

המחברים ממוינים למשפחות וסוגים לפי הקריטריונים שלהלן:

  • המתח החשמלי והתדר:  RF, DC, AC

  • התעבורה:  מתח, אודיו, וידיאו, תקשורת, פיקוד, Data  

  • הצורה:  מלבניים, עגולים, קואקסיאליים

  • המגדר ( Gender ):  זכר, נקבה,  ( Male , Female )

  • החיבור:  חוטים/כבלים, פנל / לוח / רכיב, מעגל מודפס

  • שיטת היישום:  קדח עובר, הלחמה על פני שטח  ( SMT )
     

במאמר הנוכחי אדון בהיבטים המגדריים של המחבר.

התקן חיבור הכולל שני חלקים מורכב ממחבר המכונה "תקע", הנכנס לתוך מחבר נגדי המכונה "שקע.

המחבר בנוי מגוף העשוי חומר לא-מוליך, שבתוכו משוקעים או מושחלים מגענים ( Contactors )  העשויים ממתכת מוליכה, ובדרך כלל, מצופים בזהב, בכסף, או בדיל.

המגע החשמלי מתקבל ע"י הכנסת מגען-זכר  ( Pin Contactor )  לתוך מגען-נקבה
Socket Contactor ).

המגדר של מחבר עם מגענים מסוג  Pin נקבע כ- Male  (מחבר-זכר). 

המגדר של מחבר עם מגענים מסוג  Socket נקבע כ- Female  (מחבר-נקבה). 

לרוב המכריע של המחברים יש מעטפת סביב המגענים. המעטפת יכולה להיות מלאה או חלקית, ותפקידיה להגן על המגענים מפני נזק מכני, קצר חשמלי או מכת חשמל, להוביל את התקע לתוך השקע, לספק נעילה בין שני החלקים בתנאים בהם נדרשת נעילה.

להלן נשתמש בקיצורים הבאים:  S  עבור Socket ,  ו-  P  עבור  Pin

 

"תקע" יכול להכיל מגענים מסוג S, מסוג P, או צירוף של שניהם.

"שקע" יכול להכיל מגענים מסוג S, מסוג P, או צירוף של שניהם. 

לכן, בניגוד לתפיסה הרווחת, המגדר של "תקע" עם מגעני S יהיה נקבה - Female , והמגדר של "שקע" עם מגעני P יהיה זכר - Male.

בהתאם, המגדר של "תקע" עם מגעני P יהיה זכר - Male , והמגדר של "שקע" עם מגעני S יהיה נקבה - Female .

אדגים את מורכבות הסוגיה בדוגמאות ממחברי "D":

בתמונה הראשונה מוצגים 2 מחברים נגדיים מסוג  D-Subminiature (D-Type) .

שני המחברים מורכבים בקצה כבל. המחבר הימני מכיל מגענים מסוג S בתוך המבודד (בצבע כחול). המבודד מוקף במעטה מתכתי. המחבר השמאלי מכיל מגענים מסוג P מוקפים במעטפת הגנה מתכתית. מעטפת המתכת מגינה בין היתר מפני הפרעות EMI.

אפשרות א':

המחבר הימני נתקע לתוך המעטפת של המחבר השמאלי, ובה בעת מגעני P מהשמאלי נכנסים לתוך מגעני S שבימני. אפשרות זו משמשת לצורך הארכה של שני כבלים קצרים.

אפשרות ב':

אפשרות זו היא הנפוצה יותר, ובה כל אחד מהכבלים בתמונה "נתקע" לתוך מחבר נגדי המורכב על פנל של מכשיר. (כגון לוח אחורי של מחשב שולחני).

ובכן, מי משניהם מתפקד כ"תקע" ומי כ"שקע" ? איך נבחין בין השניים ?

לפי אפשרות א', הימני הוא "תקע" והשמאלי "שקע".

לפי  אפשרות ב' שניהם מתפקדים כ"תקע", ובאנגלית שניהם מכונים " Plug" .

(זו הסיבה שבגללה הכינויים תקע ושקע מוקפים במרכאות).

כאן בא לעזרתנו ציון המגדר כפי שנקבע לעיל:

השמאלי מכיל מגענים P ולכן שייך למגדר  Male .

הימני מכיל מגענים S ולכן שייך למגדר  Female .

ומכאן השמאלי יתואר כ-  Male-Plug  והימני יתואר כ- Female-Plug .

עבור מחברי  D-Type  המורכבים על פנל או על מעגל מודפס, המחבר עם מגעני P יתואר כ- Male-Plug  והמחבר עם מגעני S יתואר כ- Female-Socket .

בתמונה הבאה מוצגים 2 מחברים נגדיים מסוג   Micro-D  (MDM) .

שני המחברים ניתנים להרכבה בקצה כבל, על פנל של מכשיר או על מעגל מודפס.

שימו לב ! כאן המגדר הפוך.

הימני מכיל מגענים מסוג P משוקעים בתוך המבודד (בצבע טורקיז), ולכן מגדרו Male .

המחבר השמאלי הוא זה המכיל מגענים מסוג S ומגדרו Female .

התיאור הקטלוגי המקובל למחברי  Micro-D הינו  Plug עבור Male
ו- Receptacle (כלי קיבול) או  Socket  עבור  Female .

על מנת למנוע טעויות, מומלץ להשתמש בתיאור שלהלן:

המחבר עם מגעני P יתואר כ- Male-Plug  והמחבר עם מגעני S יתואר כ- Female-Socket .

טיפ:

מומלץ להוסיף את הסימון "P" או "S" למספר המגענים בתיאור המלא של המחבר לפי הנוסח שלהלן:
 

Connector, D-Type,  9p , Male-Plug.
 

Connector, Micro-D,  15s , Female-Socket

 

 

נכתב ונערך ע"י שלום גלעד. 
 

                   

IMD-07_Connectors-מתכנן מכני_מאמרים
IMD-08_Connectors-מתכנן מכני_מאמרים