Phoenix Contact 用于电子应用的 LPC 2,5 PCB 连接器

来源：DigiKey
作者：Rolf Horn

PCB 连接器是一种模块化的绝缘装置，可用于电路板的电气连接。随着对紧凑型高效电子设备需求的增加，对可靠、易用的连接器的需求也在增加。Phoenix Contact 是工业自动化、互连和接口解决方案制造商，推出了用于电子应用的 LPC 2,5 PCB 连接器（图 1）。凭借丰富的历史和对创新的承诺，Phoenix 已成为追求质量、可靠性和性能的设计人员和工程师们值得信赖的合作伙伴。


图 1：Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 连接器有 2 至 20 个针位可供选择。本图显示的是一个 5 针位示例。（来源：Phoenix Contact）

请注意，这些连接器是为了与 Phoenix Contact 的 CCA 2,5 基础连接条配接而设计的，其针位数亦与之匹配。本文主要介绍 LPC 2,5 PCB 连接器。因此，将不再对基础连接条作进一步讨论。

连接器在 PCB 设计中的作用

连接器在印刷电路板中对电气连接的建立起着至关重要的作用。这些元件可在不同元件（如集成电路和其他电子设备）之间实现信号的无缝传输。连接器的一个重要功能是在组装和维护过程中方便、安全地插入和取出电子元件。此时所用连接器的质量直接影响到 PCB 的整体性能和使用寿命；使用劣质产品可能会导致信号传输不良、电阻增加，甚至 PCB 过早失效等问题。

PCB 连接器有多种类型，每种都有自己独特的优势。例如，杠杆式连接器提供了一种坚固的锁定机制，可实现安全可靠的连接，在需要考虑冲击、剧烈振动或频繁移动的应用中非常有用。另一方面，像 SPC 系列和 DMC 系列这样的连接器可提供更强的保护和轻松弹出能力，这对安全和易用性至关重要。

PCB 连接器集成面临的挑战

将连接器集成到印刷电路板中看似简单，但需要对细节一丝不苟。通过了解集成所面临的挑战并找到优化的 PCB 连接器解决方案，工程师就可以确保生产出可靠、有效的电子设备。

· 安全问题

使用连接器的一个关键问题是，可能会失去触点间的连接连续性。连续性中断会给应用带来严重后果，包括以下方面：

电动汽车 (EV)：PCB 连接器失去连续性会导致转向和制动等关键系统失灵。
家用电器：连接器故障会导致短路，从而引发火灾和其他潜在危险。

· 空间限制

电子产品的发展趋势显而易见——更小、更轻，而这一趋势直接影响到 PCB 的设计，因为每一毫米的空间都是宝贵的。此外，连接器之间的适当间距对于防止电气干扰（即串扰）至关重要。如果连接器之间的距离太近，来自一个连接器的信号干扰另一个连接器的风险就会增加，从而导致电气噪音。

· 信号完整性

随着高速数据传输时代的到来，保持信号完整性变得至关重要。严重的信号衰减会导致数据丢失、损坏或传输错误。高频信号容易受到反射、衰减和干扰等传输问题的影响。连接器的选择及其在 PCB 上的精确位置会影响信号质量。

· 耐久性和磨损

连接器是机械部件，与所有机械部件一样，容易磨损，尤其是在反复插拔的情况下。连接器必须由耐用材料制成，其设计必须经得起经常使用的严格考验。此外，连接器的结构，包括其锁定装置，也会对其使用寿命产生重大影响。

· 兼容性问题

市场上连接器种类繁多，确保与电子元件的兼容性至关重要。不匹配的连接器可能导致性能不佳或 PCB 损坏。在集成 PCB 连接器之前，设计人员必须彻底检查其规格，确保产品与预期应用兼容。

Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 插拔式端子块

正确选择连接器不仅要确保匹配，还要确保 PCB 能实现最佳性能、可靠性和使用寿命。Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 连接器采用免工具的杠杆致动设计，适用于现场设备的快速连接，在业内独树一帜（图 2）。


图 2：Phoenix Contact 的 LPC 2,5 系列提供免工具杠杆连接技术。（来源：Phoenix Contact）

杠杆结构可轻松连接导体，带或不带套箍均可。另一个主要优点是可以防止无意中断开端子点，减少接线错误的可能性。这确保了高度的安全性，尤其是在快速连接时。

此外，LPC 2,5 PCB 连接器提供多种配件和产品系列选择，可根据具体项目要求灵活定制。这些连接器有不同的列数和针位数、公称截面和插座类型选择，可确保与各种应用和设计兼容。

推入式弹簧连接的优点

推入式弹簧是 LPC 2,5 连接器的独特功能，可支持截面最大为 16 mm² 的导线。

这种连接方法的主要优点如下：

· 效率高：免工具操作大大减少了连接和释放导线所需的时间。LPC 2,5 具有特殊的弹簧轮廓，允许用户插入硬导线或套箍，专用的电缆入口漏斗可防止个别编织线拼接不当。
· 操作直观：LPC 2,5 的彩色编码致动杆为直观操作提供了视觉提示，使用户能够识别夹紧空间中可能导致连接错误的错配。这种杠杆还能降低连接错误的几率，这对大功率系统的安全运行至关重要。
· 可靠性：产品的接触力明确，可确保可靠的导线端接和长期性能。此外，杠杆机构有助于避免接线端点意外断开和短路，从而确保了可靠的连接并提高了系统安全性。
· 通用性：LPC 2,5 系列可承受最高 300 V 的电压，适用于多种应用场合。

主要应用

如上所述，Phoenix Contact LPC 2,5 PCB 插拔式端子块的独特设计和功能使之适用于各种电子产品。以下是它的一些主要应用：

· 储能系统

储能系统对于确保稳定的电力供应至关重要，尤其是在可再生能源系统中，因为能源生产往往是间歇性的。这些连接器可承受最高 300 V 的电压，可用于连接各种储能系统，从小型住宅装置到大型装置。

· 光伏

利用光伏 (PV) 技术的太阳能系统处于可再生能源革命的前沿。LPC 2,5 连接器能够在确保这些系统高效运行方面发挥作用。在以较高电压运行的大型太阳能装置中，LPC 2,5 的设计有助于防止接线端点意外断开。

· 电动汽车充电系统

电动汽车充电站在室外使用时，必须使用坚固耐用的连接器来实现可靠的电气连接。LPC 2,5 系列提供可靠的导线端接，即使在严峻的环境中也能确保长期性能。

· 运输系统

诸如高速列车和自动地铁系统之类运输系统会利用精密的电子设备来实现控制、通信和安全。在这些车辆上建立可靠的电气连接对操作安全至关重要。

· 工业机械

在精度要求极高的工业机器中，保持可靠的连接至关重要。LPC 2,5 连接器可防止运行过程中出现中断或错误。这些连接器能够安全释放端点和防止其意外断开，从而确保机器顺利运行。

结语

连接器在建立印刷电路板的电气连接方面起着至关重要的作用。Phoenix Contact 的 LPC 2,5 PCB 插拔式端子块专为在各种应用中建立通用、可靠的电气连接而设计。其独特的设计特性，如杠杆致动机构和推入式弹簧连接，使之在业内独树一帜。随着技术的飞速发展，对可靠连接器的需求也将与日俱增，因此像 LPC 2,5 这样的产品是不可或缺的。