电源连接器应用和尺寸的不同，你用对了吗？

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四、电源连接器

虽然目前有许多的连接器除了能传输数据外，还可以承载电源，但是从专业安全的角度出发，还是需要使用某些专门用于为设备提供电源连接连接器。由于连接器应用和尺寸的不同，可以分成多类，所以但我们只要关注一些最常见的部分就可以满足基本的需求。

1.DC直流电源插头插座

DC直流电源插头插座通常用于低成本消费类电子产品，可通过大型AC电源适配器插入墙上电源。壁式适配器广泛适用于各种额定功率和电压，使DC直流电源插头插座成为将电源连接到小型项目的常用手段。DC直流电源插座或插孔可以以多种类型购买：PCB安装（表面贴片焊接或通孔焊接），电缆安装或板面安装。这些连接器中的一些将具有额外的接触点，以允许应用程序检测电源是否插入到筒状插孔中，从而允许设备在外部电源上运行时绕过电池并节省电池寿命。

图25 DC直流电源插座。

当输入端口没有插入插头时，“插入检测”引脚将短接到“套筒”引脚。虽然有多种方法将插头连接到电线的末端，但是通常只能在电线端子中找到公插筒连接器或“插头”。也有可能获得预先连接到电缆的插头。

图26  桶式连接器

独立的DC直流电源插头，用于连接任何电源。请注意，套筒连接设计为压接在导线上以额外消除应力。

桶式连接器仅提供两个连接，通常称为“销”或“”和“套筒”。订货时，筒体连接有三个不同的特点 – 内径（插座内插针的直径），外径（插头外侧套筒的直径）和极性（套筒电压是否为 高于或低于电压）。套筒直径通常是5.5mm或3.5mm。销直径取决于套筒直径; 一个5.5毫米的套筒将有一个2.5毫米或2.1毫米的引脚。不幸的是，这意味着为2.5mm引脚设计的插头将安装在2.1mm插孔中，但连接最多只能是间歇性的。3.5毫米套筒插头通常与1.3毫米插针插孔配合。极性是最后要考虑的方面; 通常，套管将被视为0V，并且将相对于套管成为正电压。许多设备将有一个小图标表明设备所期望的极性; 应注意遵守这一点，因为不正确的电源极性可能会损坏设备。两个套管尺寸的长度通常为9.5毫米，但是更长和更短的套管确实存在。大部分产品均使用正极性5.5毫米套筒和2.1毫米引脚; 我们建议尽可能坚持标准，因为它更容易维修和更换。

图27 AC适配器与套筒的公共极性图。正极性（正极，套管0V）是最常见的。图表由维基百科用户提供。

2.“Molex”端子

大多数计算机硬盘驱动器，光盘驱动器和其他内部外围设备通过通常称为“Molex”端子供电。为了更加准确，它是一个Molex系列8981连接器 – Molex实际上是最初在1950年代设计这种连接器的公司的名称。Molex连接器设计用于承载大量电流：每个引脚最多11A。对于可能需要大功率的项目（例如CNC机器或3D打印机），为项目提供动力的常用方法是使用台式PC电源并通过Molex连接器连接各种系统电路。Molex端子就是术语公母头中有点反常的例子。母头端子通常位于电缆的末端，并且在包围公头端子内的插针的塑料外壳内滑动。通常情况下，连接器只能压入，非常非常紧 – 为保证连接牢固可靠，它们通常只能连接和断开数十次，因此对连断频繁的系统来说，这不是一个好的选择。

图28  Molex端子。连接器的引脚的公母是指整个连接器而非金属部分。

图29  在项目电源上的公Molex端子。

3.IEC连接器

与Molex连接器一样，这是一种通用组件名称与单个特定项目同义的情况。IEC连接器通常是指台式PC电源上常见的电源插口。严格来说，这是IEC 60320-1 C13（母）和C14（公）连接器。

图30  C14公头IEC电源插座

C14公头IEC电源插座，位于DC项目电源上。请注意，与Molex连接器一样，连接器的公母由盖内的引脚定义。

图31 C13母IEC电源连接器

C13母IEC电源连接器，使用相当标准的交流电源电缆。这一端的电缆可以在世界各地找到，通常在另一端使用主要的本地交流电连接器。

IEC连接器几乎专门用于交流电源输入。在项目中使用它的好处在于，IEC对市电电缆非常普遍，并且可用于大多数国际地区的本地化市电插头！

4.JST连接器

我们在Arduino项目中，经常看到“2.0mm JST连接器”。这是特定产品的又一次推广–JST是一家生产高品质连接器的日本公司，2.0mm JST连接器是PH系列双位置极性连接器。很多单节锂聚合物离子电池均标配这种JST连接器，并且许多电路板都包含此连接器（或其引脚的焊盘孔）作为电源输入。 它具有结构紧凑，耐用并且防反的优点。 另一个可能是优点或缺点的特性，取决于你如何看待它，是因为JST连接器在插入后很难断开连接（虽然小心应用斜口钳可以帮助！）。 虽然这使得在使用过程中不可能出现故障，但这也意味着断开电池充电容易损坏电池连接器。

图32

LilyPad Arduino USB板上的2引脚JST公头连接器。再次电缆连接器如何焊，与Molex一样，胶壳内的引脚决定了连接器的公母。

图35

公母型2针JST连接器。Male and female 2-pin JST connectors.

PH系列连接器有两个以上的接线位。但是，我们最常用的应用是用于2位电池连接。

五、排母连接器

排母连接器包含几种不同的连接方式。一般来说，一面是焊接到PCB上的一系列引脚，它们可以与PCB表面成直角（通常称为“直线”）或平行于电路板表面（易混淆地称为“右边” – “角”）。这种连接器以各种间距（如2.54mm和2mm）出现，并且可以具有任意数量的单独的排针。

图36

FTDI基础板上的直角母头引脚连接。最常见的针脚头是0.1英寸单排或双排连接器，它们有排针或排母，并且是用于连接Arduino板和屏蔽板的连接器。其他的间距并不少见，例如XBee无线模块使用 相同连接器的2.0mm间距的系列。

图37

在Arduino Uno电路板上的0.1英寸排母连接。这部分的常见变种是圆孔排针的版本。虽然正常版本是由冲压和折叠金属板制成的，但是圆孔排针是通过将金属加工成所需的形状而形成的。其结果是一个更坚固的连接，具有更好的接头和更长的使用寿命，但其成本也更高。

图38 圆孔排针

请注意圆孔排针，这些连接器被设计成可以分割成较小的部分，而标准的0.1英寸母头连接器不是。还需要注意的是，并非所有非机器针头连接器都将与机器针脚配合使用。

连接到这些引脚接头的电缆通常为以下两种类型之一：带有压接连接器的单根电线或带绝缘位移连接器的带状电缆。这些可以简单地夹在排缆杜邦线的末端，从而形成与带状电缆中每个导体的连接。通常情况下，杜邦线只能作为母头使用，并期望公头排针与之配对。

图40

六位杜邦线排缆。每条导线都被单独剥去，连接器压接在上面，然后将连接器插入塑料胶壳中。

图41

带状电缆上的2×5绝缘位移连接器（IDC）。这种电缆可以快速组装，因为它不需要剥离单个连接器。它的两端还有偏移头，以防止插入配对板侧连接器时接反。

六、临时连接器1.螺丝接线端子

在某些情况下，可能需要将裸露的导线连接到电路。螺丝端子为此提供了一个好的解决方案。它们也适用于连接应该能够支持多种不同连接设备的情况。螺丝端子的缺点是它们可以很容易地解开，在电路中留下一根裸露的导线。一小撮热胶可以解决这个问题，而不会以后太难去除。螺丝端子通常设计用于窄范围规格的电线，电线太小与太大都不行。常见有两种类型的螺钉接线端子0.1英寸和3.5mm版本。大多数螺钉端子都是高度模块化的，只需将两个或多个较小的部分连接在一起即可轻松地以相同的间距进行扩展。

图42

3.5毫米间距的螺钉端子，显示要连接的导线的插入点，固定导线的螺钉以及单个单元侧面的模块化连接器，可以将多个部件组合在一起。

2.香蕉连接器

大多数电源测试设备（万用表，电源）都有一个非常简单的连接器，称为“香蕉插座”。这些配对“香蕉插头”，卷曲，弹簧金属插头，意味着做一个单一的电源连接。它们经常以可堆叠配置提供，并且可以轻松连接到任何类型的电线。它们能够承载几安培的电流并且价格低廉。

图43

可堆叠的香蕉插头。请注意，有两种不同的方法可以插入额外的香蕉插头。

图44

Extech可调台式电源，前部带有香蕉插孔。

3.鳄鱼夹

命名原因显而易见，鳄鱼夹适用于接线柱或裸线的测试连接。它们往往体积庞大，容易对附近的裸金属造成短路，并且具有相当差的抓地力，易于损害某些连接部位。它们主要用于调试期间的低成本连接。

图45

“第三只手”的工具使用鳄鱼夹夹住工件，用鳄鱼夹夹住电线进行电气测试。请注意鳄鱼夹周围的塑料套，以防止其他连接短路。

4.IC夹（或IC钩）

对于更精细的探测操作，市场上有各种IC夹。这些尺寸允许用户将其夹在IC的引脚上而不接触相邻的引脚; 其中一些非常细腻，甚至可以夹在细间距的SMD元件支脚上。这些较小的剪辑可以在逻辑分析仪和测试导线上找到，这对原型设计或故障排除电路来说非常有用。

图46

电线末端的大型IC夹。该夹子仍然足够小电缆连接器如何焊，可以连接到通孔芯片上的单个支脚，而不会对邻近的引脚造成问题。

七、其他连接器1.RJ型模块连接器

认证插孔连接器是电信设备进入本地交换机的标准配置。通常听到的与之相关的名称（RJ45，RJ12等）不一定是正确的，中文俗称水晶头，因为RJ标志是基于位置数量，实际存在的导线数量和布线图案的组合。例如，虽然标准以太网电缆的末端通常被称为“RJ45”，但RJ45实际上不仅意味着8位，8导体模块插孔，还意味着它与以太网连接。这些模块化连接器可以非常有用，因为它们结合了可用性，多导体，适度的灵活性，低成本和适中的电流承载能力。尽管这些电缆本来不是要提供大量的电源，但可用于将数据和几百毫安的数据从一个设备传输到另一个设备。应注意确保为此类应用提供的插孔不会连接到传统的以太网端口，否则会导致损坏。

图47

标准8p8c（8位，8芯）“RJ45”模块化插孔。请注意，如果您打算使用此类插孔传输直流信号和电源，则必须避免使用带内置信号变压器的连接器。

2.D-sub型连接器

以其外壳的形状命名，D超小型连接器是计算世界的经典标准。这种连接器有四种非常常见的品种：DA-15，DB-25，DE-15和DE-9。管脚编号表示提供的连接数，字母组合表示管壳的大小。因此，DE-15和DE-9具有相同的外壳尺寸，但具有不同数量的连接。

图48

DE-9母头板载连接器。公母由与每个信号相关联的引脚或插座来定义，而不是整个连接器，使得该连接器尽管有效地插入到配合连接器的外壳中，仍然是母端。

DB-25和DE-9对硬件黑客最有用; 许多台式计算机仍然至少包含一个DE-9串行端口，并且通常还包含一个DB-25并行端口。用DE-9和DB-25连接器端接的电缆也广泛使用。与上述模块化连接器一样，这些可用于在两个设备之间提供电源和点对点通信。同样，由于这些电缆的常用用途不包括电力传输，因此任何重新调整电缆的操作都要谨慎，这是非常重要的，因为插入标准端口的非标准设备很容易造成损坏。

总结

通过本文的介绍，现在您应该清楚哪些连接器最适合某些应用，哪些连接器将在您的下一个项目中对您有用。

那么最后奉上一份台式电脑的接口图，希望能加深印象。

图49