Un conector de CC (o enchufe de CC , para un tipo común de conector) es un conector eléctrico para suministrar energía de corriente continua (CC).
En comparación con los enchufes y tomas de corriente alterna domésticos , los conectores CC tienen muchos más tipos estándar que no son intercambiables. Las dimensiones y disposición de los conectores CC se pueden elegir para evitar la interconexión accidental de fuentes y cargas incompatibles. Los tipos varían desde pequeños conectores coaxiales utilizados para alimentar dispositivos electrónicos portátiles desde adaptadores de CA hasta conectores utilizados para accesorios automotrices y paquetes de baterías en equipos portátiles.
Estos conectores de voltaje extra bajo tienen una clasificación de 120 VCC o menos.
Los conectores cilíndricos pequeños vienen en una variedad de tamaños. Pueden denominarse "conectores de alimentación coaxiales", "conectores de barril", "conectores de barril concéntricos" o "conectores de punta".
El uso previsto de estos enchufes es el del cable conectado a un adaptador de CA externo ( fuente de alimentación ). El conector o toma correspondiente está instalado permanentemente en el equipo que se va a alimentar. Algunos de estos jacks contienen un contacto normalmente cerrado, que se puede utilizar para desconectar las baterías internas siempre que se conecte la fuente de alimentación, evitando el riesgo de fuga o explosión de las baterías que supone una recarga incorrecta de las mismas.
Los tapones cilíndricos suelen tener una punta aislada construida para aceptar la inserción de un pasador. El cuerpo exterior del enchufe es un contacto, más a menudo, pero no siempre, el lado negativo del suministro. Los enchufes de polaridad invertida pueden dañar los circuitos, y lo hacen, cuando se enchufan, incluso si el voltaje es correcto; No todos los equipos están equipados con protección. Un pasador montado en el zócalo hace contacto con un segundo contacto interno. El contacto externo del enchufe a menudo se llama cilindro , manguito o anillo , mientras que el interno se llama punta .
Existe una amplia variedad de tamaños y diseños para estos conectores de alimentación, y muchos parecen bastante similares entre sí, pero no son del todo compatibles mecánica o eléctricamente. Además de una gran cantidad de diseños genéricos (cuyo diseñador original se desconoce), existen al menos dos estándares nacionales diferentes: EIAJ en Japón y DIN en Alemania , además del conector JSBP utilizado en algunas computadoras portátiles. El estándar japonés EIAJ incluye cinco tamaños diferentes, cada uno de los cuales admite un rango específico de voltajes. Sin embargo, la mayoría de los demás conectores de alimentación de CC coaxiales no tienen una asociación de voltaje especificada. Los enchufes genéricos a menudo reciben el nombre del diámetro de clavija para el que están diseñados.
Muchos enchufes de alimentación coaxiales no propietarios tienen 5,5 mm (0,22 pulgadas) de diámetro exterior (OD) y 9,5 mm (0,37 pulgadas) de longitud. Dos tamaños de clavija son comunes en los conectores para este tamaño de cuerpo de enchufe, 2,1 mm (0,083 pulgadas) y 2,5 mm (0,098 pulgadas), y los enchufes deben coincidir. Si no se conoce el tamaño, es difícil distinguir a simple vista o por medición entre los tapones de DI de 2,1 mm y 2,5 mm; Algunos proveedores sugieren métodos simples. [1]
Las clasificaciones de corriente máxima comúnmente varían desde no especificadas hasta 5 A (11 A para versiones especiales de alta potencia de algunas compañías [2] ), siendo 1 A, 2 A y 5 A valores comunes. [3] Los tipos más pequeños suelen tener clasificaciones más bajas, tanto de corriente como de voltaje. La 'punta' (es decir, el conductor interno) generalmente lleva el polo positivo (+), pero algunos dispositivos y sus fuentes de alimentación usan una punta negativa. El tamaño del conector no suele indicar el voltaje. No es posible, excepto en el caso de algunos conectores patentados, inferir de manera confiable información sobre los parámetros de energía (corriente, voltaje, polaridad, incluso si es CA o CC) examinando el conector.
Los conectores de alimentación de CC de encaje y bloqueo tienen un aspecto similar a los conectores Mini-DIN , pero tienen 3 o 4 clavijas más gruesas y una carcasa de acoplamiento ligeramente más grande. Debido a esto, no se acoplan con ninguno de los conectores Mini-DIN estandarizados. Sin embargo, algunos dispositivos utilizan un verdadero conector Mini-DIN de 4 pines para alimentación, lo que presenta la posibilidad de acoplar dicho conector con el puerto incorrecto (como una salida de S-Video ).
Los conectores Molex se utilizaban con frecuencia como conectores de alimentación de CC en computadoras personales, para unidades de disquete, disco duro y CD. Estos conectores tienen cuatro pines, +5 V (rojo), 2 de tierra común (negro) y +12 V (amarillo). Los periféricos SATA utilizan un estilo diferente de conector.
Los conectores Molex de bloqueo están disponibles en configuraciones de 3, 4 y 6 terminales.
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha elaborado una norma para un sistema de enchufes y tomas de corriente de 2 clavijas para uso doméstico y similares en aplicaciones fijas y portátiles, ya sea en interiores o exteriores. Los enchufes y tomas de corriente de seguridad de voltaje extra bajo (SELV) transportan hasta 16 amperios y tienen ocho posibilidades de codificación para indicar 6, 12, 24 o 48 voltios, CA o CC .
El conector es circular, teniendo el conector macho dos clavijas colocadas simétricamente dentro de un blindaje circular, y el conector hembra tiene dos receptáculos rodeados por una ranura circular para aceptar el blindaje macho, rodeado a su vez por un segundo blindaje circular que sobresale 6 mm ( 0,24 pulgadas) más allá de la superficie de contacto y encierra el conector macho. (Se parece un poco a un conector IEC 60309 más pequeño ).
Las dimensiones son las siguientes: [6]
El escudo masculino tiene dos llaves que sobresalen hacia adentro y que encajan en muescas en el cuerpo femenino. La llave más grande está en ángulo recto con los pasadores, tiene 2,0 ± 0,1 mm (0,079 ± 0,004 pulgadas) de ancho y termina en un radio de 4,9 ± 0,1 mm (0,193 ± 0,004 pulgadas) desde el centro del conector. La muesca correspondiente tiene 2,3 ± 0,1 mm (0,091 ± 0,004 pulgadas) de ancho y termina en un radio de 4,6 ± 0,1 mm (0,181 ± 0,004 pulgadas) desde el centro del conector.
El ángulo de la segunda tecla con respecto a la primera indica el voltaje y el tipo de corriente. Los ocho ángulos permitidos son múltiplos de 30° que no son múltiplos de 90°. Los ángulos de ±30° y ±60° indican corriente alterna (50 o 60 Hz), mientras que los ángulos de ±120° o ±150° indican corriente continua, siendo el pin de 90° negativo y el pin de 270° positivo.
La segunda llave es más pequeña que la primera, 1,5 ± 0,1 mm (0,059 ± 0,004 pulgadas) de ancho y termina en un radio de 6,4 ± 0,1 mm (0,252 ± 0,004 pulgadas) desde el centro del conector. La muesca correspondiente en el cuerpo del conector hembra tiene 1,8 ± 0,1 mm (0,071 ± 0,004 pulg.) de ancho y termina en un radio de 6,2 ± 0,1 mm (0,244 ± 0,004 pulg.) desde el centro del conector.
Con los ángulos medidos en el sentido de las agujas del reloj mirando el conector hembra (en el sentido contrario de las agujas del reloj mirando el macho), las distintas posiciones de las teclas indican:
Los llamados "conectores Mini IEC" no están relacionados y ni siquiera están estandarizados por la IEC; Se llaman así porque se parecen a un conector IEC C13 más pequeño .
Los conectores Tamiya se utilizan comúnmente en cargadores y paquetes de baterías de vehículos de radio control (de juguete).
El conector de la serie JST RCY tiene un paso de 2,5 mm y está fabricado por JST Mfg. Co., Ltd. [7] Se conoce en los círculos de control de radio como circuito eliminador de batería (BEC) o conector P. JST también produce otros tipos de conectores que se utilizan en R/C y electrónica de hobby. [8]
El conector T-Plug estilo Deans es un enchufe polarizado de alta potencia que inhibe conexiones invertidas accidentales. Esto también se aplica especialmente para evitar el destello de LiPo, que puede provocar quemaduras o daños relacionados. Dependiendo del fabricante, los enchufes Deans son sensibles al sobrecalentamiento durante la soldadura, ya que el plástico puede ablandarse y las superficies del enchufe pueden torcerse fácilmente. Dependiendo de la construcción, pueden soportar corrientes de hasta 40A (pulsos hasta 70A).
Asignación de pines habitual T-Plug: negativo (-) es el pin paralelo; positivo (+) es el pasador perpendicular.
Las pestañas/terminales del inversor están disponibles en 2, 4 y 8 AWG . Están diseñados para pasar corrientes muy altas con voltajes de hasta 600 V CC hacia y desde paquetes de baterías, inversores y otras cargas de alta corriente a un bus de terminales.
En el pasado se han utilizado dos estándares diferentes de sistemas de suministro de energía en el asiento (ISPSS) de aerolíneas para alimentación de CC. American Airlines utilizaba en el pasado una toma de corriente auxiliar para automóviles . La mayoría de las otras aerolíneas que proporcionan alimentación de CC utilizan el sistema EmPower más pequeño , que tiene un conector serie D de Hypertronics de 4 pines. Puede suministrar 15 voltios máximo 5 amperios.
Los conectores Powerpole son una serie de conectores desarrollados por Anderson Power Products [9] y están disponibles en una variedad de tamaños y colores. Los conectores de la serie 15/30/45 de uso común son interoperables entre sí y utilizan las mismas carcasas, pero utilizan diferentes contactos para diferentes tamaños de cables y requisitos de corriente.
Los conectores Powerpole son física y eléctricamente sin género, evitando así la necesidad de preocuparse por qué extremo es el enchufe y cuál el enchufe, o qué extremo tiene la polaridad correcta, como es el caso del enchufe de remolque de dos hilos físicamente pero no eléctricamente sin género .
Los postes de alimentación han sido adoptados como conector estándar de 12 V CC por la mayoría de las organizaciones del Servicio de Emergencia Civil de Radioaficionados RACES y las unidades del Servicio de Emergencia de Radioaficionados ARES . Ofrecen una buena capacidad actual para sus tamaños. También facilitan una conexión muy sencilla para quienes no tienen buena vista o buena iluminación. Sin embargo, pueden dañarse con relativa facilidad y, en ocasiones, pueden separarse fácilmente entre sí con una fuerza mínima, a menos que se tomen medidas de retención adicionales.
El conector SAE es un conector de CC hermafrodita de dos conductores y autoacoplamiento físico que se utiliza habitualmente para aplicaciones solares y automotrices (también motocicletas ). Debe su nombre a la Sociedad de Ingenieros Automotrices que creó las especificaciones en las que se basa este conector.
Aunque el enchufe es físicamente hermafrodita y cualquier conector SAE se puede conectar a cualquier otro conector SAE, NO son hermafroditas eléctricamente y se debe tener cuidado para mantener la polaridad correcta al conectar diferentes enchufes entre sí.
Este conector se utiliza normalmente para aplicar una carga de mantenimiento a la batería de un vehículo. La polaridad del conector, cuando se instala en un vehículo y se conecta a una batería, es siempre tal que no se producirá ningún cortocircuito si el terminal expuesto tocara el chasis del vehículo. En la mayoría de los vehículos, esto significa que el terminal expuesto se conecta al terminal negativo de la batería. Por el contrario, el terminal positivo de un cargador de batería está expuesto para acoplarse con el terminal oculto en el lado del vehículo. (En vehículos con un bastidor de tierra positiva, como las motocicletas británicas antiguas, esto ocurre al revés).
Aunque existe el riesgo de provocar un cortocircuito en un cargador de batería, el riesgo es mínimo y, a menudo, se mitiga mediante los circuitos del propio cargador de batería. Por otro lado, la corriente de cortocircuito de las baterías de plomo-ácido instaladas en los vehículos es tan grande que un cortocircuito podría provocar un incendio o una explosión. Por tanto, se da prioridad a evitar cortocircuitos en la batería del vehículo, más que en el cargador.
Aunque el término "conector SAE" se usa comúnmente para referirse al conector de dos clavijas que se muestra en la imagen, existen muchos estándares de conectores diferentes designados por SAE International a los que también se puede hacer referencia con este término. Además, si bien el diseño del conector en cuestión se inspiró y se basó en las normas SAE, el conector en sí no tiene una designación SAE oficial.
Tras investigar, descubrimos que no existe ninguna especificación que aborde el conector sobremoldeado SAE de 2 pines. La especificación J928 de la SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) aborda “Terminales eléctricos: tipo de clavija y receptáculo” y la SAE J1239 aborda conectores de remolque de 4, 5 y 8 clavijas, pero no parece haber una especificación SAE para la configuración de sobremolde de 2 clavijas. .
Parece que la configuración sobremoldeada de 2 pines fue una especie de derivación desarrollada a principios de los 80 utilizando el espaciado del conector SAE de 4 pines abordado por SAE J1239. Entonces, técnicamente hablando, la configuración de 2 pines no se rige por ningún estándar SAE, pero fueron desarrollados para cumplir con SAE J928 y J1239.
Ciertamente, la perspectiva de la SAE estaba dirigida a aplicaciones automotrices, incluyendo: enganche de remolque/cableado de iluminación, mecanismos a bordo (como ventanas eléctricas) y mantenimiento de baterías.
— https://web.archive.org/web/20190701114324/http://sae2pin.com/tag/j928/ Consultado el 21 de mayo de 2020.
Las especificaciones SAE están disponibles para J928 y J1239, pero requieren pago para poder verlas.
La toma de corriente auxiliar del automóvil también se denomina receptáculo para encendedor de cigarrillos o receptáculo para encendedor de cigarros, ya que originalmente fue diseñado como encendedor de puros , de ahí su tamaño bastante grande. Hoy en día se utiliza para alimentar accesorios de automoción como inversores portátiles, cargadores de teléfonos móviles y frigoríficos portátiles.
Estos enchufes no se diseñaron originalmente para proporcionar alimentación de CC y no son un conector de CC ideal por varias razones [ cita requerida ] , pero aún se usan ampliamente por compatibilidad con accesorios existentes. Existen tres tamaños, uno para 6 V CC y dos para 12 V CC [ cita necesaria ] y el acoplamiento de los enchufes y tomas de 12 V CC de diferentes tamaños es problemático. [ cita necesaria ] Debido a esto, y al cable de calibre pequeño que a veces se usa, pueden proporcionar conexiones eléctricas poco confiables. [ cita necesaria ]
La polaridad de los enchufes de 12 V CC es positiva (+) del pin central y negativa (-) del collar exterior. La polaridad invertida dañará algunos dispositivos electrónicos.
Aunque el voltaje nominal de una batería de plomo y ácido de 12 V es de 12 V CC , cuando el motor está en marcha, el sistema de carga de la batería del automóvil elevará el voltaje del sistema a 13,8 V CC o más. [10] Los dispositivos conectados a la toma del encendedor deben tener en cuenta el posible rango de tensión de la batería de 11 a 15 V CC .
Este conector también se suele utilizar para alimentar accesorios de motocicletas, como ropa calefactable (chalecos, guantes, etc.) o unidades de GPS. Esto hace que "enchufar" sea más fácil de manejar mientras se usan guantes. Como el accesorio carece de energía propia, no hay riesgo de "cortocircuito" en el conector expuesto. [ cita necesaria ]
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Similar en concepto al encendedor de cigarrillos de un automóvil, el conector ISO 4165 es cada vez más corto.
Se encuentra con mayor frecuencia en motocicletas y también se lo conoce como conector "Accesorio BMW", "Hella", "Merit", "Norm" [ cita necesaria ] o "Powerlet".
En las industrias de radiodifusión, cine y televisión, el conector XLR de 4 pines es el estándar para alimentación de 12 V. Los conectores están cableados pin 1 negativo, pin 4 positivo. A menudo, los pines 1 y 2 serán negativos, 3 y 4 positivos para una clasificación de corriente más alta. Se utilizan conectores hembra como suministro y conectores macho en las cargas. La mayoría de los cinturones de batería y fuentes de alimentación emiten 13,2 V, pero los equipos generalmente pueden manejar un rango de 11 a 18 voltios para acomodar paquetes de baterías de diferentes voltajes y cargar mientras están en funcionamiento.
Algunos fabricantes también utilizan el XLR3, fácilmente disponible, como enchufe de alimentación a pesar de ser un estándar bien aceptado para otros fines.
En Australia, se utiliza un enchufe Clipsal de configuración T para tomas de corriente CC de voltaje extra bajo , como en sistemas de energía independientes (SAPS) o en barcos, para evitar conexiones accidentales de aparatos de 12 V a enchufes de 240 V. puntos de venta. [11] Este conector también se utiliza para equipos temporales en vehículos de emergencia.
Las clavijas del conector son mutuamente perpendiculares y generalmente están orientadas para parecerse a una T mayúscula. La polaridad en la salida puede ser aleatoria y debe verificarse para evitar daños al equipo.
Debido a la popularidad del USB para teléfonos móviles y tabletas, los enchufes y tomas USB se han convertido en una opción común para otros dispositivos pequeños que requieren cinco voltios o menos, incluso aquellos que no requieren conexión de datos. Los ejemplos incluyen linternas, juguetes como pequeños helicópteros y paquetes de baterías recargables (que a su vez proporcionan cinco voltios a través de USB para recargar otros dispositivos). Se encuentran disponibles enchufes de pared con adaptadores de corriente USB incorporados y enchufes USB.
En 2009, la UE creó una especificación común para la fuente de alimentación externa , una especificación voluntaria que animaba a los fabricantes de teléfonos móviles a utilizar el conector micro USB-B . A partir de 2016, la mayoría de los teléfonos móviles nuevos utilizaban este conector para cargar. [ cita necesaria ]
En 2012, se lanzó la especificación USB Power Delivery (PD). La especificación USB PD proporciona la capacidad para que los dispositivos de 5 V consuman más de (el límite de la especificación de carga de batería USB de) 7,5 W de energía de los puertos USB "PD" cuando se utilizan cables USB compatibles con PD. La especificación también permite que los puertos USB PD proporcionen aún mayor potencia a voltajes más altos que los cables compatibles con PD: hasta 36 W a 12 V y 60 W a 20 V (para conectores micro-USB) y hasta 60 W a 12 V y 100 W a 20 V (para conectores USB A/B estándar). [12]
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Después de que los conectores anteriores quedaron obsoletos en USB 3.2, el nuevo conector USB-C se ha convertido en un nuevo estándar para la carga (y la transferencia de datos) a través de USB. [13]
En la Unión Europea, la Directiva sobre equipos de radio 2021/0291 exige que los nuevos teléfonos inteligentes utilicen USB-C como cargador universal para finales de 2024 y las computadoras portátiles para 2026. [14] [15]
Estos conectores de bajo voltaje tienen una clasificación de 1500 VCC o menos.
Las series de conectores Anderson SBS [17] y SBS Mini tienen una potencia nominal de hasta 600 VCC a (dependiendo del conector) 50 A, 75 A o 110 A. Sin embargo, solo están clasificados para desconexión bajo carga de hasta 120 VCC. [17]
Estos conectores se utilizan como conectores de banco de baterías en sistemas UPS de mayor potencia , donde los voltajes del banco de baterías están entre 48 VCC y 500 VCC.
Los conectores MC4 son habituales en los paneles fotovoltaicos . Debido a que estos paneles están expuestos a la intemperie durante décadas, el MC4 incluye un anillo de sellado de goma para evitar la entrada de humedad. Debido a que los paneles solares suelen estar apilados en cadenas de cientos de voltios, el MC4 tiene clips de bloqueo para mantener unidos los cables. Debido a que los paneles solares se pueden conectar en series o en paralelo, los terminales positivo y negativo utilizan conectores separados.
El estándar IEC TS 62735 [18] especifica conectores capaces de transportar entre 294 y 400 VCC. Hay dos conectores en el estándar con potencias de 2,6 kW y 5,2 kW. [19] El enchufe de corriente inferior se puede insertar en el enchufe de corriente superior, pero el enchufe de corriente superior no se acoplará con el enchufe de corriente inferior. El enchufe de 2,6 kW se puede desconectar bajo carga, pero el enchufe de 5,2 kW no. [20]
Diseñados principalmente para suministrar energía a equipos informáticos y de comunicaciones, estos conectores están destinados a permitir que los centros de datos migren hacia el suministro de equipos con alimentación de CC como alternativa a la CA.
El conector Saf-D-Grid [21] suministra hasta 600 VCC a 30 A, y el conector ocupa el mismo espacio que un conector IEC 320 C13/C14 normalmente limitado a 250 VCA a 10 A. El conector también puede ser desconectado bajo carga.
Al igual que el IEC 62735, este conector fue diseñado para reemplazar el conector IEC utilizado en las fuentes de alimentación de computadoras para que puedan funcionar entre 380 y 400 VCC. Introducido en enero de 2009, [22] llegó antes que el estándar IEC competidor, sin embargo, a pesar de esto, no ha tenido un uso generalizado.
El conector Imperium de Molex está destinado a aplicaciones automotrices y tiene una potencia nominal de 1000 VCC a 250 A. [23] A partir de 2021, el fabricante ha clasificado este conector como obsoleto. [24]
Para evitar transformadores pesados a bordo de los vehículos, la carga de alta potencia de los vehículos eléctricos con batería tiene los transformadores en la estación terrestre y el suministro al vehículo se realiza con CC a unos 400 voltios.
Hay algunos estándares en competencia:
Estos conectores de alto voltaje están clasificados para voltajes superiores a 1500 VCC.
El conector banana , normalmente sólo apto para tensión muy baja, también está disponible en una variante de alta tensión. Esta versión del conector contiene una cubierta gruesa alrededor de los conectores macho y hembra, lo que permite su uso en voltajes de hasta 30 kV. La cubierta suele ser lo suficientemente profunda como para evitar la conexión mediante enchufes tipo banana tradicionales. Este estilo de conector se ve a menudo en equipos de prueba de alto voltaje, como fuentes de alimentación y voltímetros capaces de manejar 10 kV y más.