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Tan parecido y tan diferente

Bornas para placa de circuito impreso con conexión por tornillo o por resorte Push-in y formato idéntico

Ubicaciones de producción en todo el mundo, canales de venta internacionales, campos de aplicación regionales y locales: el mundo de la producción industrial y la automatización crece pero se diversifica al mismo tiempo. Las bornas para placa de circuito impreso de la serie TDPT respaldan esta tendencia al permitir que, independientemente de cualquiera de los factores de mercado, se puedan desarrollar equipos con un diseño uniforme. La creciente evolución hacia la globalización está abriendo muchas nuevas oportunidades para los fabricantes de equipos, pero también planteando nuevos desafíos al mismo tiempo. Los mercados internacionales presentan una diversificación de la tecnología de automatización que requiere soluciones técnicas adaptadas a las condiciones particulares de cada país o área, tales como las leyes y normativas, el entorno de la aplicación en concreto, o el comportamiento del usuario en cada localidad en particular.

Tecnologías de conexión establecidas

Un ejemplo clásico, pero todavía de plena actualidad, es cómo la popularidad de la conexión por tornillo o resorte Push-in varía según las diferentes ubicaciones. En el mercado europeo es muy habitual encontrar conexión por resorte, por ser una tecnología rápida y muy cómoda de utilizar. Sin embargo, en Estados Unidos muchos fabricantes y usuarios de equipos siguen prefiriendo la conexión por tornillo, más simple pero que lleva plenamente establecida desde hace décadas. Otro ejemplo es la tensión de servicio de la red eléctrica, que varía dependiendo de en qué parte del mundo se esté ubicado. En el sistema monofásico de tres hilos utilizado en EE. UU. y Canadá, el voltaje de la línea de alterna es de 120 V a 60 Hz; en China y en muchas partes de África, la tensión de la red es de 220 V; y en la mayoría de los lugares de Europa, la red de baja tensión está diseñada como un sistema trifásico con 230 V y 50 Hz. Las normas y estándares internacionales tales como IEC 61800-5-1 y UL 61800-5-1 describen las distancias de aire y las corrientes de fuga que se deben mantener, según los voltajes definidos en los diferentes mercados, en cualquier componente utilizado.

Estas condiciones regionales particulares implican que los fabricantes de equipos han de proporcionar al mercado una gama de producto que ofrezca un alto número de variantes disponibles. Ya en la fase inicial, los diseñadores deben proporcionar las tecnologías de conexión adecuadas para los diferentes mercados, lo que también requiere diferentes diseños electrónicos y carcasas para su alojamiento. Al mismo tiempo, los fabricantes de dispositivos se enfrentan al desafío de desarrollar y producir equipos electrónicos industriales de la manera más uniforme posible y, por tanto, más rentable. Una estrategia para reconciliar estos objetivos que parecen contradictorios consiste en utilizar el mayor número de partes invariables posible, ya que ésto permite a los fabricantes aprovechar las economías de escala en el desarrollo, la producción y el almacenamiento.

Los fundamentos técnicos ideales

Frente a estos desarrollos, la tecnología de conexión de equipos está teniendo mucho protagonismo ya que influye, no sólo en el diseño del dispositivo, sino también en el diseño de la electrónica incorporada. Las nuevas bornas para placa de circuito impreso de la serie TDPT de Phoenix Contact proporcionan una base técnica ideal sobre la cual diseñar equipos que sean rentables, fáciles de producir y de uso flexible. Estas bornas para PCB están disponibles con pasos de 5.08 mm, 6.35 mm y 10.16 mm, y son adecuadas para secciones de cable desde 0.2 mm² hasta 16 mm². Según el paso y la sección de la conexión pueden llegar a transmitir corrientes de hasta 76 A y voltajes de hasta 1.000 V (conforme a IEC). Pero el verdadero gancho de venta de esta nueva familia de producto es que Phoenix Contact con ella ofrece dos versiones de una misma borna para cada paso, una versión con la conocida tecnología de conexión por tornillo, y otra con la cómoda tecnología de conexión rápida por resorte Push-in.

Las dimensiones externas y el diseño de los pines son exactamente los mismos en ambas versiones. Este diseño gemelar representa un gran beneficio para los fabricantes de equipos ya que, teniendo únicamente que decantarse por una u otra tecnología de conexión, pueden llegar a proporcionar dispositivos prácticamente iguales para todos los mercados y aplicaciones, sin tener que realizar cambios ni en el diseño del equipo ni en el de la PCB. En el pasado, los fabricantes de equipos tenían que decidir en la fase de desarrollo inicial si sus dispositivos contarían con conexión por tornillo o por resorte. Las bornas para placa de circuito impreso con tecnología de conexión por tornillo tienen una forma relativamente compacta, ocupando menor espacio en la PCB, pero generalmente tienen una altura de instalación mayor que las versiones Push-in de la misma capacidad de conexión. Dado que el diseño de los pines de las dos tecnologías de conexión también era diferente en la mayoría de los casos, el tamaño de la carcasa y la PCB incorporada tenían que diseñarse teniendo en cuenta la tecnología de conexión correspondiente desde el principio.

Una elección flexible de la tecnología de conexión

Hoy en día, conseguir un diseño uniforme del equipo, lleve la tecnología de conexión que lleve, es un factor importante que los fabricantes pueden utilizar para ahorrar en diseño y producción, y también para destacar sobre su competencia. Las nuevas bornas TDPT de Phoenix Contact respaldan esta estrategia; gracias a su diseño los fabricantes de equipos pueden crear conexiones de PCB aparentemente iguales para diferentes clases de ejecución, asegurando así que sus productos sean reconocidos en todos los mercados del mundo.

Pero no es sólo es idéntico el diseño exterior con ambas tecnologías. Las características eléctricas fundamentales, tales como la corriente nominal, la tensión nominal y la sección de conexión de cable, también coinciden en ambas versiones para un mismo paso. Esto es importante porque existen algunos requisitos establecidos por la normativa de cada país que influyen en el diseño del equipo, incluso en la fase de desarrollo inicial. Si el equipo se va a comercializar en todo el mundo, se deben cumplir los estándares estadounidenses además de los estándares internacionales como EN / IEC. En particular, estas normas y estándares definen cómo se aíslan las piezas que transmiten corriente para asegurar que los dispositivos electrónicos industriales puedan ser manejados de forma segura. Como forman la interfaz entre los cables y las placas de circuito impreso, las bornas para PCB se incluyen en la lista de componentes críticos.

Las nuevas bornas para placa de circuito impreso TDPT 2,5 están homologadas según UL 1059 para tensiones de hasta 300 V (Use group B), y las TDPT 4 y TDPT 16 están aprobadas sin restricciones hasta 600 V. Esto significa que son adecuadas para uso universal en todas las áreas de aplicación. Además, de acuerdo con IEC / UL 61800-5-1, presentan una seguridad aumentada frente al contacto con los dedos de 3 milímetros. De este modo, proporcionan la protección contra el contacto directo involuntario que se requiere para sistemas de 400 V TN y permiten que el dispositivo se utilice sin cubiertas adicionales.

La solución ideal

Las nuevas bornas para placa de circuito impreso TDPT, para soldadura por ola y con diseño gemelar, representan la solución ideal para que los equipos puedan producirse de forma competitiva y permitan ser adaptados de manera sencilla a cada aplicación. Gracias a su tamaño idéntico y diseño uniforme, los fabricantes pueden desarrollar dispositivos específicos para cada mercado, con conexión por tornillo o resorte Push-in, sin tener que cambiar ni el diseño del equipo o ni el de la PCB.

Comparativa de tecnologías de conexión

Tecnología de conexión por resorte Push-in 

La tecnología de conexión por resorte Push-in combina las ventajas del resorte de brazo con las de la tecnología de resorte a tracción. Los cables rígidos o flexibles con puntera se pueden insertar directamente en el eje conductor, conectándolos sin necesidad de herramientas. Los cables flexibles se conectan presionando primero la palanca de activación de color naranja para abrir el eje conductor. El receptáculo habilitado para el cable evita que el conductor se salga de su posición, garantizando así que la conexión sea fiable y resistente a las vibraciones.

Tecnología de conexión por tornillo 

La conexión por tornillo es la tecnología de conexión más utilizada en el mundo. Se puede usar para lograr la máxima fuerza de contacto en relación con la superficie de contacto, independientemente de la sección del cable. Incluso cuando se utiliza en condiciones de funcionamiento difíciles, como una atmósfera industrial corrosiva, los materiales de alta calidad utilizados permiten un punto de contacto estanco a los gases, resistencias de contacto permanentemente bajas y una conexión con estabilidad a largo plazo.

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