پین های كانكتور

پین های الكتریكی

 

اصطلاح كنتاكت در بخش اصطلاح شناسی این سایت چنین تعریف شده است :

عنصری در ساخت ترمینالهای انتهایی كه با عنصر نظیرش جفت می شود با این هدف كه انرژی الكتریكی را انتقال دهد. این تعریف كه از نظر فنی درست می باشد توسط سی تعریف دیگر تكمیل   می شود كه هر كدام از آنها به تعدادی از جنبه های تكنولوژی كنتاكت اختصاص یافته است و همه آنها به همان دقت می توانند تفسیر صحیحی از كنتاكت باشند. با توجه به كل این موارد، این تعاریف یك مفهوم خیلی مهم را بیان میكنند كه: كنتاكت ها قلب سیستم های اتصالی هستندو بدون یك اتصال خوب بقیه سیستم ناكارآمد خواهد بود. اهمیت حیاتی كنتاكت‌ها موضوع این بخش از مقاله است.


آبكاری و مواد مورد استفاده در پین (كنتاكت)

مس به شكل آلیاژهای متنوع، ماده اساسی و برتر برای ساخت پین ها می باشد. به نظر می رسد كه سیم مسی یكی از بهترین مواد معتبر برای هدایت الكتریكی می باشد به همین دلیل معمولا" علی رغم استحكام كم آن استفاده از آن ترجیج داده می شود. با موادی مثل سیم برنجی(آلیاژ مس روی) سعی شده است استحكام بیشتری ایجاد شود، اما حاصل این كار كم شدن هدایت الكتریكی می باشد. با پیدایش سیستم های سبك وزن، آلومینیوم و آلیاژهای آن برای ساخت پین ها استفاده می شوند. این نوع     سیستم‌ها, هدایت الكتریكی بیشتری از سیستم های مسی دارند.

در طول جنگ جهانی دوم بیشتر پین‌ها روكش نقره‌ای داشتند. مسئله خوردگی مطرح نبود زیرا اتصالات خیلی سریع به كار گرفته می شدند و فرصت كمی برای خوردگی داشتند. اما بعدها كه نگهداری و ذخیره سازی دراز مدت رایج شد روكش نقره‌ای كدر می‌شد. برای تسهیل عمل لحیم كاری محل اتصال سیم ها از قبل قلع كاری می شد اما این كار از خوردگی بقیه كنتاكت جلوگیری نمی كرد. طلا نسبت به نقره تكامل بیشتری پیدا كرد و این موضوع نیاز به لحیم كاری ازقبل را از میان برداشت. بالاخره بر اثر سایش از رده خارج می‌گشت و خوردگی دوباره پدیدار شد. این نوع خوردگی از نوع قبلی شدیدتر بود و به سرعت گسترش می یافت. طلا اغلب به طور نادرست مقصر افزایش مقاومت الكتریكی شناخته می‌شد. امروزه از یك لایه طلای سنگین تر(امروزه 30 تا 100 میلیونیم یك وزن عادی و معمول می باشد) در مقایسه با چند میلیونیم در روزهای اولیه استفاده می شود. اگر چه این كار بر تمام مشكل غلبه نمی‌كند اما زمان ظاهر شدن خوردگی را افزایش می دهد. خوردگی از بین فضاهای خالی لایه طلا ایجاد و ظاهر می شود، با استفاده از روشها و مواد آبكاری مناسب خیلی از این حفره‌ها از بین می‌روند. به طور مثال، برای نقطه‌ای كه لایه طلا می تواند تا دمای °c200 (°F392) استفاده شود آبكاری متوالی و پی در پی كاركرد موثری داشته است.

وقتی طلا در طول عمل لحیم كاری گرم می شود تمایل دارد كه به همراه لحیم به صورت آلیاژی با نقطه ذوب بالا درآید كه این عمل باعث ایجاد یك"اتصال سرد" می شود.

برای ترمینال هایی كه قرار است لحیم شوند، سنگین ترین لایه طلایی كه باید به كار رود 30 میلیونیم است. درعمل برای اطمینان از دست یابی به حداقل ضخامت 30 میلیونیم یك لایه سنگین تر به كار می رود. معضل اتصال سرد كه توسط آلیاژ لحیم- طلا ایجاد می شود می تواند با به كاربردن ترمینال های پرسی یا چروك شده مرتفع شود.

صدها نوع لایه طلا وجود دارد, كه خیلی از آنها توسط آلیاژهایی مثل كبالت، نیكل، كروم یا دیگر مواد, سخت شده اند. آبكاری رادیوم وقتی به كار می رود كه مقاومت و دوام زیادی در دمای بالا نیاز است یا وقتی كه از پین های لغزشی (كشوئی) استفاده می شود. رادیوم از طلا گران‌تر است و به طور قابل ملاحظه ای هدایت الكتریكی كمتری دارد. اما سختی و مقاومتش در برابر گرما آن را تبدیل به یك انتخاب خوب در برخی موارد كرده است. انتخاب روكش برای پین های آلومینیومی محدودیت های بیشتری نسبت به پین های مسی و آلیاژهای آن دارد. یك لایه اولیه از جنس فلز قلع یا روی بر روی آن رسوب داده می شود بعد یك لایه دیگر به عنوان جداساز و مانع قرار گرفته و در آخر یك لایه از جنس مناسب روی آن آبكاری كرده و كار تكمیل می شود. لایه های فوق باید از نظر شیمیایی سازگار باشند.

ترمینال‌های غیرقابل نفوذ در مقابل هوا (هوابند) معمولا" از آلیاژهای آهن ساخته می شوند، بعد از به كاربردن یك لایه آبكاری مس یكی از روشهای تكمیلی آبكاری بر روی لایه مس ممكن است به كار رود. به هر حال از آنجا كه بیشتر ترمینال های غیرقابل نفوذ دارای اتصالات لحیمی اند. برای مقاوم كردن پین در برابر خوردگی، آبكاری طلا نمی تواند به هر مقدار مطلوب ضخیم شود زیرا ضخامت بیشتر طلا معضل اتصال سرد را تشدید می كند. به هر حال با پیدایش ترمینال های نفوذناپذیر بدون لحیم، استفاده از استاندارد ITS، نصب پرسی و ابزارهای جاگذاری و خارج كردن، پین ها می توانند به یك روش بهینه كامل شوند.

 

مقاومت الكتریكی پین

مدارهای الكتریكی می توانند بر حسب امپدانس(مقاومت) وولتاژ طبقه بندی شوند. در واقع یك مدار با امپدانس زیاد و ولتاژ كم یك مدار با جریان و توان كم خواهد بود، از طرف دیگر یك مدار با امپدانس كم و ولتاژ زیاد یك مدار با جریان و توان زیاد خواهد بود. به طور آشكار پارامترهای زیادی در این بین وجود دارد. وقتی یك رابط به یك هادی الكتریكی وصل می شود، پین ها یك جزء اساسی از مدار را بوجود می آورند كه اثرشان بر مقاومت هادی به همان اهمیت هادی اولیه است. مقاومت پین، جزیی از مقاومت كل مدار است. مقاومت كل شامل امپدانس منبع، امپدانس خط و امپدانس بارالكتریكی است.

مقادیر مقاومت معمولا" بر حسب افت ولتاژی كه در طول نمونه تست بوجود می‌آید بیان می‌شوند و از آنجایی كه مقادیر جریان بزرگ می باشند و معمولاً روش آمپرمتر- ولت متر به كار می‌رود و متناظر با آن ولتاژی كه از ولت متر خوانده می شود بزرگ خواهد بود. این روش برای استفاده كننده اطلاعات، گمراه كننده است مگر اینكه مقاومت بر حسب اهم بیان شود. كاربر ممكن است مقادیری برای مقاومت فرض كند كه از مقادیر واقعی موجود در كانكتور بزرگتر باشد.