Разъемы в металлических корпусах D20 для работы при высоких механических нагрузках

Учитывая возрастающее значение защиты электронного оборудования от внешних воздействий для работы в жестких условиях промышленного производства, а также на железнодорожном транспорте предпочтительно приме­нять разъемы в металлических корпусах. В связи с этим для ис­пользования в 19″ оборудовании фирма Harting предлагает в широ­ком ассортименте соединители и корпуса, удовлетворяющие тре­бованиям стандартов DIN 41 612 и IEC 60 603-2.

Р. Хюске

К электронной аппаратуре, предназначен­ной для применения в мобильных системах, предъявляется множество требований. Кроме прочной конструкции, способной противосто­ять большим механическим нагрузкам, важ­ными факторами для уменьшения общих зат­рат являются оптимальное использование пространства и простота изготовления. Это, однако, не должно приводить к снижению на­дежности и ухудшению функциональных воз­можностей систем, а, напротив, к улучшению их характеристик.

С выпуском улучшенного ва­рианта хорошо известного металлического корпуса D20 (рис. 1), предназначен­ного для соединителей стандарта DIN 41612, ис­пользуемых в 19″ обору­довании, фирма Harting внесла весомый вклад в обеспечение надежного и бесперебойного функционирования электронных систем.

Рис. 1 Корпус D20

СОКРАЩЕНИЕ ЗАТРАТ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КАБЕЛЕЙ

Рост стоимости сырья вынуждает промыш­ленность постоянно вести поиск возможностей снижения затрат при производстве продукции. При изготовлении патч-кордов любое незначи­тельное усовершенствование производственного процесса может привести к существенной экономии времени и средств. В металлический корпус D20 можно устанавливать заранее смонтированные кабели вместе с разъемами. Разъем и кабельные зажимы удерживаются вместе благодаря специальным выемкам без необходимости крепления винтами. Крышка крепится на одной стороне корпуса с помощью четырех винтов. При сборке кабеля не нужно переворачивать жгут, так как все операции, включая установку крышки и кабельных за­жимов, выполняются с одной стороны корпуса.

Оптимизация конструкции корпуса позво­лила облегчить сборку при наличии несколь­ких кабелей большого диаметра. В частности, кабельные зажимы были перенесены на на­ружную сторону, что привело к увеличению объема внутреннего пространства и обеспече­нию, тем самым, свободного размещения кабе­лей при закрытой крышке.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ И ЛЕГКОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Дополнительная экономия средств достига­ется благодаря использованию стандартных модулей, а возможность сборки разъема в соот­ветствии с требованиями заказчика обеспечи­вает максимальную универсальность примене­ния. Четыре идентичных кабельных ввода корпуса D20 (рис. 2) обеспечивают максимум возможностей для установки различных при­надлежностей, таких как кабельные терминалы, фланцы для обжима кабелей, заглушки или кабельные втулки с элементом разгрузки натяжения. Как отдельные провода, так и жгут из нескольких экранированных или не­экранированных проводов общим диаметром до 13.5 мм могут быть легко вставлены в кор­пус. Это обеспечивает многообразие вариантов применения для решения любых прикладных задач. Использование фиксирующих винтов с головкой под шестигранный ключ облегчает их монтаж в труднодоступных местах. Кроме того, корпус может быть дополнен кодирую­щим элементом, предотвращающим возмож­ность ошибочного соединения разъемов.

Рис. 2. Корпус D20 с четырьмя установленными кабелями

УСТОЙЧИВОСТЬ К ДЕЙСТВИЮ ВИБРАЦИИ

Еще одним преимуществом корпуса D20 яв­ляется высокая устойчивость к действию вибра­ций и ударов при ускорении до 50 м/с² в соотве­тствии с требованиями стандарта DIN EN 50 155, что подтверждается широким использова­нием его на железнодорожном транспорте. Кор­пус D20 предпочтительно использовать в систе­мах обеспечения безопасности, например, в тор­мозной системе подвижного состава (рис. 3). Он также рекомендован для применения в стацио нарном оборудовании железных дорог Герма­нии (стандарт BN 74016, часть 1). Порядковый номер, нанесенный на внутреннюю сторону корпуса для его идентификации, несколько утоплен для предотвращения повреждения ка­белей в условиях непрерывного действия вибра­ции. Разрезные шайбы на фиксирующих кор­пус винтах гарантируют его стабильный и на­дежный контакт с ответной частью.

Рис. 3. Корпуса D20 в системе управления поездом

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ

Кроме вышеупомянутой высокой надежности при эксплуатации в условиях высоких механи­ческих нагрузок металлический корпус обеспе­чивает дополнительную защиту от электромаг­нитных помех. Наличие плоских контактных пружин по бокам корпуса гарантирует хоро­ший электрический контакт между экранами сочлененных разъемов, а также между экраном разъема и передней панелью стойки, что повы­шает эффективность экранирования. При отсу­тствии в кабелях проводника заземления к кор­пусу разъема может быть подсоединен внешний заземляющий провод, для чего на корпусе до­полнительно устанавливаются два винта.

Экраны кабелей могут быть также соедине­ны с корпусом способом обжима, что позволя­ет обеспечить малое переходное сопротивление по всему периметру соединения. Более того, в этом случае достигается равномерное давление на изоляцию кабеля, что повышает устойчи­вость соединения при действии растягиваю­щих и скручивающих усилий.

Рис. 4. Зависимость коэффициента подавления ЭМП от частоты для корпуса D20

Рис. 5. Зависимость переходного импеданса экрана корпуса D20 от частоты

Экранирующие свойства корпуса D20 мож­но оценить по рис. 4, на котором приведены за­висимости коэффициента ослабления электро­магнитных помех от частоты для корпусов раз­ного типа. Видно, что для корпуса ВЧ-исполнения на частотах до 2 ГГц этот коэффициент превышает 30 дБ при среднем его значении около 50 дБ.

На рис. 5 приведены графики зависимости переходного импеданса экрана от частоты и ти­па корпуса. Там же показаны предельные зна­чения импеданса, соответствующие требовани­ям стандартов VG 95373-25 и ISO/ IEC 11801.