موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612 هي عائلة قياسية من الموصلات متعددة الأقطاب المستطيلة المستخدمة لتوصيل البطاقات القابلة للتوصيل بلوحة خلفية مركزية داخل أنظمة الرفوف مقاس 19 بوصة، والمحددة اليوم بموجب IEC 60603-2 ونسختها الأوروبية EN 60603-2. يشرح هذا الدليل المعرفة الشاملة حول موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612، بما في ذلك عائلات أنواع الإشارة والطاقة مع تكوينات دبابيسها، والتصنيفات الكهربائية وفئات الأداء التي تحدد الاختيار، وطرق الإنهاء الخمس، وخيار التركيب بزاوية قائمة مقابل التركيب المستقيم، وتطبيقات ناقل البيانات المفتوح والتطبيقات الصناعية حيث يتم تحديد هذه الموصلات للوحة الخلفية اليوم.
من معيار ألماني إلى معيار دولي
نشر المعهد الألماني للتوحيد القياسي (Deutsches Institut für Normung) معيار DIN 41612 لأول مرة في سبعينيات القرن الماضي. سحبت الهيئة الألمانية الوثيقة في عام 1999 بعد اكتمال أعمال التوافق الدولي، ونُقل المحتوى التقني لموصلات اللوحة الخلفية هذه إلى معيار IEC 60603-2، الذي نُشر في عام 1995. ويحمل معيار EN 60603-2 المحتوى نفسه للسوق الأوروبية.
A حديث قائمة موصلات اللوحة الخلفية يعرض كلا التصنيفين جنبًا إلى جنب، بحيث يتم حل الرسومات القديمة وأوامر الشراء الحالية إلى نفس رقم الجزء.
أنواع موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612
متغيرات الإشارة على مسافة 2.54 مم
تُصنّف المجموعات القياسية لموصلات اللوحة الخلفية حسب عدد الصفوف والمسافة بينها، ويُحدد عدد نقاط التلامس بناءً على بُعد العمود. تُرتّب إصدارات الإشارة على شبكة 2.54 مم بصف واحد أو صفين أو ثلاثة صفوف مُرقّمة a و b و c على التوالي.
يظهر نفس البعد على رؤوس الدبابيس القياسية 2.54 مم, ، حتى يتمكن المهندس من وضع نموذج أولي مبدئي على لوحة مثقبة قبل بناء اللوحة الخلفية للإنتاج.
يغطي النوع B صفين و32 عمودًا، ليصبح المجموع 64 نقطة اتصال. ويضيف النوع C الصف الثالث ليصبح المجموع 96 نقطة اتصال في نفس المساحة، ويشكل هذا التصميم جوهر مواصفات VMEbus.
بالنسبة لمسارات الإشارة ذات الكثافة المنخفضة، أ نسخة أنثوية مستقيمة ذات 48 دبوسًا يتميز بثلاثة صفوف من 16 نقطة اتصال بمسافة 2.54 مم، وعزل UL94V-0، ومقاومة تلامس قصوى تبلغ 20 ملي أوم.
متغيرات الطاقة على مسافة 5.08 مم
تستخدم أنواع فئة الطاقة مسافة 5.08 مم بين الأطراف لتناسب نقاط التلامس الأكبر حجمًا وتتحمل تيارات أعلى. تحمل الأنواع D وE وF وG تيارًا يصل إلى 5.6 أمبير لكل طرف، بينما ترفع عائلة H هذا الرقم إلى 15 أمبير.
يلجأ المهندس إلى النوع H عندما يتعين على لوحة خلفية واحدة توصيل حركة مرور الإشارة والطاقة الرئيسية للتيار المستمر دون الحاجة إلى حزمة أسلاك منفصلة.
| النوع | صفوف / تخطيط | عدد الدبابيس الشائعة | الملعب | التيار لكل نقطة اتصال |
|---|---|---|---|---|
| B | صفان (أ + ب) | 64 | 2.54 مم | حتى 2 أمبير |
| C | 3 صفوف (أ + ب + ج) | 96 | 2.54 مم | حتى 2 أمبير |
| M | صفان، تركيب بالضغط | 32/64 | 2.54 مم | حتى 2 أمبير |
| Q، R | صفان من أصل ثلاثة صفوف معكوسة | 32/96 | 2.54 مم | حتى 2 أمبير |
| د، هـ، و، ز | إشارة مختلطة وطاقة | من 32 إلى 64 | 5.08 مم | حتى 5.6 أمبير |
| H11، H15، H7/F24 | قوة | من 11 إلى 24 | 5.08 مم | حتى 15 أمبير |
التصنيفات الكهربائية وفئات الأداء
أرقام الكهرباء الرئيسية
يبلغ معدل التيار الأساسي المنشور 2 أمبير لكل طرف، وجهد التشغيل 500 فولت. ينخفض كلا الرقمين مع ارتفاع درجة الحرارة وزيادة الحمل على الأطراف المجاورة. عندما تتجاوز درجة حرارة التشغيل 70 درجة مئوية، يُحدد التيار المطلوب بين 1.0 و1.6 أمبير.
عند التسليم، تقل مقاومة التلامس لأطراف الإشارة الجديدة عن 15 ملي أوم. وبعد التعرض للعوامل البيئية، تبقى هذه القيمة أقل من 20 ملي أوم. أما مقاومة العزل بين نقاط التلامس المتجاورة فتبقى أعلى من 10⁹ أوم عند جهد 500 فولت تيار مستمر.
هذه الهوامش هي التي تحمي المسارات التناظرية منخفضة المستوى داخل رفوف الأجهزة، حيث أن المقاومة التسلسلية الإضافية في الطرف الأمامي من شأنها أن تفسد القياسات.
دورات التزاوج والتكييف البيئي
تُحدد مستويات الأداء بعدد دورات التلامس بالإضافة إلى اختبار التعرض لثاني أكسيد الكبريت الذي يؤكد عدم تغير مقاومة التلامس بعد التقادم الناتج عن التآكل. يشترك كل من معيار IEC 60603-2 ومعيار EN 60603-2 في نفس بنية الفئات، لذا فإن توضيح كل مجموعة من الشروط يجعل قراءة عمود البيانات أسهل في سياقها.
فئات الأداء بموجب معيار IEC 60603-2
- تُجرى اختبارات الفئة الأولى على 250 دورة توصيل، ثم تعريض لمدة 10 أيام لثاني أكسيد الكبريت، ثم 250 دورة توصيل أخرى. بعد هذه الاختبارات، يجب ألا تظهر على نقاط التلامس أي علامات تآكل مرئية أو أي زيادة ملحوظة في مقاومة التلامس. يُحدد هذا المستوى لبرامج الفضاء والطيران والبرامج العسكرية، بالإضافة إلى رفوف الأجهزة المتطورة.
- يُجري النوع الثاني 200 دورة تزاوج، ثم 4 أيام من التعرض لثاني أكسيد الكبريت، ثم 200 دورة أخرى. وهو مناسب لخزائن الأتمتة الصناعية ورفوف الاتصالات حيث تتم عمليات الإدخال بشكل متقطع وليس يوميًا.
- تُجرى 50 دورة توصيل من الفئة 3، تليها فقط عملية فحص بصري دون مرحلة استخدام ثاني أكسيد الكبريت. وهي مناسبة لوصلات الخدمة التي يتم توصيلها مرات قليلة فقط طوال عمر المنتج.
بالنسبة لمعيار EN 60603-2، فإن الفئة 1 والفئة 2 والفئة 3 تحمل نفس عدد دورات التزاوج ونفس مدة التعرض لثاني أكسيد الكبريت مثل نظيراتها في معيار IEC 60603-2، لأن معيار EN 60603-2 هو التبني الأوروبي المنسق لوثيقة IEC.
ينشر عدد قليل من المصنّعين نتائج اختباراتهم وفقًا لمعيار IEC 61076-4-113 الأقدم. وبموجب هذا المعيار، يتضمن اختبار الفئة 2 إجراء 125 دورة تزاوج، و4 أيام من ثاني أكسيد الكبريت، و125 دورة أخرى، مما ينتج عنه أرقام أقل من تلك الخاصة بمعيار IEC 60603-2 للفئة 2.
عندما تُظهر ورقتان بيانات عدد دورات مختلف لنفس ملصق الفئة 2، فذلك بسبب اختلاف المعيار المُشار إليه. يُرجى التحقق من رقم المعيار قبل مقارنة الأجزاء.
طرق إنهاء موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612
التثبيت بالضغط، واللحام، والتوصيل المباشر، ولف الأسلاك، والمشبك
يدعم معيار DIN 41612 خمس طرق لإنهاء لوحات الدوائر المطبوعة.
- تسود تقنية التثبيت بالضغط على جانب اللوحة الخلفية لأنها تتجنب وضع لوحة متعددة الطبقات سميكة ومكتظة بالعناصر عبر موجة اللحام.
- إنهاء طرف اللحام أمر طبيعي على البطاقة الفرعية.
- تُستخدم أنواع العزل والإزاحة لتوصيل الكابلات الشريطية دون الحاجة إلى أدوات التجعيد.
- لا تزال لفائف الأسلاك موجودة على اللوحات الخلفية العسكرية طويلة العمر التي تم بناؤها منذ عقود.
- تُجبر عملية إعادة اللحام الخالية من الرصاص جسم الموصل على تحمل درجات حرارة قصوى أعلى. وتُسهّل أغلفة البولي فثالاميد المقاومة للحرارة العالية عملية اللحام. IPC/JEDEC J-STD-020 ملف تعريف حساسية الرطوبة.
تحتفظ شركة سولين بكل من أغلفة PA66 القياسية والأغلفة المقاومة لدرجات الحرارة العالية في كتالوج DIN 41612, ويطلب فريق الهندسة التابع لها ذروة ملف تعريف إعادة التدفق الخاص بالعميل قبل تقديم عرض الأسعار، بحيث تتم مطابقة مادة الغلاف مع خط التجميع.
التزاوج بزاوية قائمة مقابل التزاوج المستقيم
يتم توصيل الجزء الذكري من موصل اللوحة الخلفية DIN 41612 القياسي بلوحة Eurocard باستخدام دبابيس PCB بزاوية قائمة. أما الجزء الأنثوي فيتم تركيبه على اللوحة الخلفية باستخدام دبابيس ضغط مستقيمة.
تقوم الأجزاء المعكوسة بتبديل تلك الهندسة عندما تلتقي لوحتان من الحافة إلى الحافة بدون وجود لوحة خلفية بينهما.
يبقى ترقيم الدبابيس كما هو بعد الانعكاس، على الرغم من أن اتجاه الصف ينعكس فعليًا عند قلب القطعة. مرجع تخطيط موصلات لوحة الدوائر المطبوعة من المفيد إبقاء هذا الأمر مفتوحًا أثناء مراجعة التصميم لالتقاط الصورة قبل التصنيع.
أون سولين رأس توصيل ذكر بزاوية قائمة مكون من 96 دبوسًا, ، تم تصنيف الموصلات حتى 3.0 أمبير على النحاس المطلي بالذهب، مما يعطي هامشًا بنسبة 50 بالمائة فوق خط الأساس IEC 2 أمبير ويتناسب بشكل جيد مع البطاقات التي تستخدم خط طاقة متوسط اللوحة عالي الكثافة.
تطبيقات موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612
أنظمة ناقل البيانات ذات البنية المفتوحة
قامت العديد من مواصفات ناقل البيانات المفتوح بكتابة موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612 مباشرة في تعريف الأجهزة الخاصة بها، بما في ذلك VMEbus و NuBus و STEbus و Futurebus و Multibus II و VXI Bus و Europe Card Bus.
تم تحديد VMEbus بواسطة VITA ونشره لاحقًا بواسطة IEEE باسم IEEE 1014، واختار النوع C ذو 96 نقطة اتصال كواجهة اللوحة الخلفية الأساسية في عام 1987. ولا يزال إنتاج أجهزة VME الحالية بحجم 6U يستخدم موضع الموصل هذا.
برامج التحكم الصناعي وبرامج العمر الطويل
تقوم اللوحات الخلفية في أنظمة أتمتة المصانع وأنظمة إشارات السكك الحديدية بدمج موصلات الإشارة من النوع C مع وحدات إدخال الطاقة من عائلة H على نفس اللوحة الخلفية لتوفير كثافة الإشارة والطاقة الرئيسية للتيار المستمر من خلال دورة توصيل واحدة.
سولين نشر الأتمتة الصناعية ويتبع هذا النمط، حيث تربط موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612 وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ووحدات التحكم في الحركة، بينما تتصل أجهزة الحقل الثقيلة من خلال موصلات دائرية متينة على واجهة الخزانة.
رفوف مراقبة الأمن
في أجهزة مراقبة أمنية تُستخدم نفس البنية القائمة على الرفوف في أجهزة تسجيل الفيديو الشبكية ولوحات التحكم في الوصول. تتصل أجهزة تسجيل الفيديو الشبكية ولوحات التحكم ببعضها البعض عبر موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612 إلى جانب واجهات تخزين SATA، مما يسمح لهيكل واحد بدمج التسجيل والتبديل وإدخال/إخراج اللوحة دون الحاجة إلى أسلاك مخصصة بين التجميعات الفرعية.
الأسئلة الشائعة
ملخص
لا تزال موصلات اللوحة الخلفية DIN 41612 هي الواجهة الافتراضية لتوصيل البطاقات المعيارية بلوحة خلفية مشتركة، حيث يجب أن تكون الأجزاء من مختلف الموردين قابلة للتبديل. يُعتمد المحتوى التقني الفعال حاليًا في معيار IEC 60603-2، بينما يعتمد السوق الأوروبي على معيار EN 60603-2 بنفس بنية الفئات وشروط الاختبار. ويعتمد اختيار الصوت على أربعة معايير تشمل النوع، وفئة الأداء، وطريقة التوصيل، وهندسة التزاوج.
يمكن لفرق الهندسة التي تبحث عن قطع غيار بناءً على أي من هذه المعايير الأربعة أن تعمل أيضاً بشكل مباشر مع خط تصنيع Soulin's DIN 41612, ، حيث يتم إنتاج أنواع الإشارات ذات 96 سنًا من النوع C، و48 سنًا، ومكونات الطاقة من عائلة H وفقًا لضوابط ISO 9001 وIATF 16949 مع أوقات تسليم العينات حوالي 48 ساعة.
