Un conector de CC (o enchufe de CC , para un tipo común) es un conector eléctrico que suministra energía de corriente continua (CC).
En comparación con los enchufes y tomas de corriente CA domésticos , los conectores CC tienen muchos más tipos estándar que no son intercambiables. Las dimensiones y la 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 para 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 varios tamaños. Se los conoce como "conectores de alimentación coaxiales", "conectores de barril", "conectores de barril concéntricos" o "conectores de punta".
Estos conectores están diseñados para usarse en el cable conectado a un adaptador de CA externo ( fuente de alimentación ). El conector o toma correspondiente está instalado de forma permanente para alimentar el equipo. Algunos de estos conectores 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 enchufes cilíndricos suelen tener una punta aislada diseñada para aceptar la inserción de un pin. El cuerpo exterior del enchufe es un contacto, la mayoría de las veces, pero no siempre, el lado negativo de la fuente de alimentación. Los enchufes con polaridad invertida pueden dañar los circuitos cuando se enchufan, incluso si el voltaje es correcto; no todos los equipos están equipados con protección. Un pin montado en el zócalo hace contacto con un segundo contacto interno. El contacto externo del enchufe a menudo se llama barril , manguito o anillo , mientras que el interno se llama punta .
Hay 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 muchos diseños genéricos (cuyo diseñador original se desconoce), existen al menos dos estándares nacionales: EIAJ en Japón y DIN en Alemania , además del conector JSBP que se usa en algunas computadoras portátiles. El estándar japonés EIAJ incluye cinco tamaños, 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 específica. Los conectores genéricos a menudo reciben el nombre del diámetro de pin que están diseñados para admitir.
Muchos conectores coaxiales de alimentación que no son de marca tienen un diámetro exterior (OD) de 5,5 mm (0,22 in) y una longitud de 9,5 mm (0,37 in). Los conectores para este tamaño de cuerpo de conector tienen dos tamaños de clavija estándar, 2,1 mm (0,083 in) y 2,5 mm (0,098 in), y los conectores deben coincidir. Si no se conoce el tamaño, es difícil distinguir a simple vista o midiendo entre los conectores con un diámetro interior de 2,1 mm y 2,5 mm; algunos proveedores sugieren métodos simples. [1]
Las corrientes nominales máximas varían comúnmente desde no especificadas hasta 5 A (11 A para versiones exclusivas de alta potencia de algunas empresas [2] ), con 1 A, 2 A y 5 A como valores comunes. [3] Los tipos más pequeños suelen tener clasificaciones más bajas, tanto para corriente como para voltaje. La "punta" (es decir, el conductor interno) generalmente lleva el polo positivo (+), pero algunos dispositivos y sus fuentes de alimentación usan la punta negativa. El tamaño del conector no suele indicar el voltaje. No es posible, excepto para algunos conectores propietarios, inferir de manera confiable ninguna información sobre los parámetros de potencia (corriente, voltaje, polaridad, incluso si es CA o CC) examinando el conector.
Los conectores de alimentación de CC con sistema de encastre y bloqueo tienen un aspecto similar a los conectores Mini-DIN , pero tienen 3 o 4 pines más gruesos y una carcasa de acoplamiento ligeramente más grande. Por este motivo, no se acoplan a ninguno de los conectores Mini-DIN estandarizados. Sin embargo, algunos dispositivos utilizan un conector Mini-DIN de 4 pines adecuado para la alimentación, lo que presenta la posibilidad de acoplar dicho conector con el puerto incorrecto (como una salida S-Video ).
Los conectores Molex se usaban frecuentemente 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 usan un estilo de conector diferente.
Los conectores Molex con bloqueo están disponibles en configuraciones de 3, 4 y 6 terminales.
Los terminales de copa de soldadura están diseñados principalmente para la terminación de soldadura en línea de conductores. Este estilo de terminal está diseñado principalmente como un pasador mecanizado con precisión para su inserción en cuerpos de conectores. [6]
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha elaborado una norma para un sistema de enchufes y tomas de corriente de dos clavijas para uso doméstico y similares en aplicaciones fijas y portátiles, tanto en interiores como en exteriores. Los enchufes y tomas de corriente de seguridad de voltaje extra bajo (SELV) tienen una capacidad de hasta 16 amperios y ocho posibilidades de codificación para indicar 6, 12, 24 o 48 voltios, CA o CC .
El conector es circular, el conector macho tiene dos pines colocados simétricamente dentro de un blindaje circular y el conector hembra tiene dos receptáculos rodeados por una ranura circular para aceptar el blindaje macho, a su vez rodeado por un segundo blindaje circular que sobresale 6 mm (0,24 pulgadas) más allá de la superficie de acoplamiento y encierra el conector macho. (Se parece un poco a un conector IEC 60309 más pequeño ).
Las dimensiones son las siguientes: [7]
El escudo macho tiene dos llaves que sobresalen hacia adentro y que encajan en muescas en el cuerpo hembra. La llave más grande está en ángulo recto con los pines, tiene 2,0 ± 0,1 mm (0,079 ± 0,004 in) de ancho y termina en un radio de 4,9 ± 0,1 mm (0,193 ± 0,004 in) desde el centro del conector. La muesca correspondiente tiene 2,3 ± 0,1 mm (0,091 ± 0,004 in) de ancho y termina en un radio de 4,6 ± 0,1 mm (0,181 ± 0,004 in) desde el centro del conector.
El ángulo de la segunda tecla con respecto a la primera indica el tipo de voltaje y 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 a 90° negativo y el pin a 270° positivo.
La segunda llave es más pequeña que la primera, de 1,5 ± 0,1 mm (0,059 ± 0,004 in) de ancho y termina en un radio de 6,4 ± 0,1 mm (0,252 ± 0,004 in) desde el centro del conector. La muesca correspondiente en el cuerpo del conector hembra tiene 1,8 ± 0,1 mm (0,071 ± 0,004 in) de ancho y termina en un radio de 6,2 ± 0,1 mm (0,244 ± 0,004 in) 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 a las agujas del reloj mirando el macho), las distintas posiciones clave indican:
Los denominados "miniconectores 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 paquetes de baterías y cargadores de vehículos de radiocontrol (de juguete).
El conector de la serie RCY de JST tiene un paso de 2,5 mm y está fabricado por JST Mfg. Co., Ltd. [8] Se lo conoce en los círculos de control por radio como circuito eliminador de batería (BEC) o conector P. JST también produce otros tipos de conectores que se utilizan en electrónica de radiocontrol y para aficionados. [9]
El conector T-Plug de estilo Deans es un enchufe polarizado de alta potencia que evita conexiones invertidas accidentales. Esto también se aplica en particular para evitar el destello de la batería LiPo, que puede causar quemaduras o daños relacionados. Según la marca, los conectores Deans son sensibles al sobrecalentamiento durante la soldadura, ya que el plástico puede ablandarse y las superficies del conector pueden torcerse fácilmente. Según la construcción, pueden soportar corrientes de hasta 40 A (pulso a 70 A) [ cita requerida ] .
Asignación habitual de pines T-Plug: negativo (-) es el pin paralelo; positivo (+) es el pin perpendicular.
Las lengüetas/terminales del inversor están disponibles en calibres 2, 4 y 8 AWG . Están diseñadas para pasar corrientes muy altas a 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 la alimentación de CC. American Airlines en el pasado utilizaba 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 de la serie D de Hypertronics de 4 pines. Puede suministrar 15 voltios y un máximo de 5 amperios.
Los conectores Powerpole son una serie desarrollada por Anderson Power Products[10] y están disponibles en una variedad de tamaños y colores. Los conectores de la serie 15/30/45, que se utilizan comúnmente, son interoperables y utilizan las mismas carcasas, pero diferentes contactos para distintos tamaños de cables y requisitos de corriente.
Los conectores Powerpole no tienen género ni física ni eléctricamente, lo que evita 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 del remolque de dos cables, que es físicamente pero no eléctricamente sin género .
La mayoría de las organizaciones de servicios de emergencia civil de radioaficionados RACES y las unidades de servicios de emergencia de radioaficionados ARES han adoptado los Powerpoles como conector estándar de 12 V CC . Ofrecen una buena capacidad de corriente para sus tamaños y facilitan la conexión para quienes no tienen buena vista o buena iluminación. Sin embargo, pueden dañarse con relativa rapidez y, si no se engarzan correctamente, ocasionalmente 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 de dos conductores hermafroditas que se acopla automáticamente y que se utiliza comúnmente para aplicaciones solares y automotrices (incluidas las motocicletas ). Recibe ese nombre debido 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 eléctricamente hermafroditas y se debe tener cuidado para mantener la polaridad correcta al conectar enchufes diferentes.
Este conector normalmente aplica una carga de mantenimiento a la batería de un vehículo. Cuando se instala en un vehículo y se conecta a una batería, la polaridad del conector siempre es tal que no se producirá un cortocircuito si el terminal expuesto toca 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 al terminal oculto en el costado del vehículo. (Esto se invierte en los vehículos con un chasis con conexión a tierra positiva, como las motocicletas británicas antiguas).
Aunque existe el riesgo de cortocircuito en el cargador de baterías, este riesgo es mínimo y suele mitigarse mediante el circuito del propio cargador de baterías. Por otra parte, la corriente de cortocircuito de las baterías de plomo-ácido instaladas en los vehículos es lo suficientemente grande como para que un cortocircuito pueda provocar un incendio o una explosión. Por lo tanto, se da prioridad a evitar cortocircuitos en la batería del vehículo en lugar de en el cargador.
Aunque el término "conector SAE" se utiliza habitualmente para referirse al conector de dos clavijas que se muestra en la imagen, SAE International designa muchos estándares de conectores diferentes a los que también se puede hacer referencia con este término. Además, si bien el diseño del conector en cuestión se inspiró en los estándares SAE y se basó en ellos, el conector en sí no tiene una designación SAE oficial.
Tras investigar, descubrimos que no existe ninguna especificación que aborde el conector de sobremoldeo SAE de 2 pines. La especificación J928 de la SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices) aborda los “Terminales eléctricos: tipo de pin y receptáculo” y la SAE J1239 aborda los conectores de remolque de 4, 5 y 8 pines, pero no parece haber una especificación SAE para la configuración de sobremoldeo de 2 pines.
Parece que la configuración de sobremoldeo de 2 pines fue una especie de derivación desarrollada a principios de los años 80 que utilizaba el espaciado del conector SAE de 4 pines contemplado en la norma SAE J1239. Por lo tanto, técnicamente hablando, la configuración de 2 pines no está regida por ninguna norma SAE, pero se desarrolló para cumplir con las normas SAE J928 y J1239.
Ciertamente, la perspectiva de SAE estaba dirigida a aplicaciones automotrices, entre ellas: cableado de enganches e iluminación de remolques, mecanismos de a bordo (como ventanas eléctricas) y mantenimiento de baterías.
— https://web.archive.org/web/20190701114324/http://sae2pin.com/tag/j928/ Recuperado el 21 de mayo de 2020
Las especificaciones SAE están disponibles para J928 y J1239, pero es necesario realizar el pago para verlas.
La toma de corriente auxiliar del automóvil también se denomina toma de mechero o toma de mechero, ya que en un principio se diseñó como encendedor de puros, de ahí su gran tamaño. En la actualidad, se utiliza para alimentar accesorios de automóviles, como inversores portátiles, cargadores de teléfonos móviles y refrigeradores portátiles.
Estos conectores no fueron diseñados 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 requerida ] y el acoplamiento de los enchufes y conectores de 12 V CC de diferentes tamaños es problemático. [ cita requerida ] Debido a esto, y al pequeño calibre del cable que a veces se usa, pueden proporcionar conexiones de alimentación poco confiables. [ cita requerida ]
La polaridad de los conectores de 12 V CC es: pin central positivo (+), collarín externo negativo (−). La polaridad invertida dañará algunos dispositivos electrónicos.
Aunque el voltaje nominal de una batería de plomo-ácido de 12 V es 12 V CC , cuando el motor está en marcha el sistema de carga de la batería del automóvil llevará el voltaje del sistema a 13,8 V CC o más. [10] El rango posible de voltajes de la batería de 11 a 15 V CC debe tenerse en cuenta mediante los dispositivos conectados al enchufe del encendedor de cigarrillos.
Este conector también se utiliza a menudo para alimentar accesorios de motocicletas, como prendas térmicas (chalecos, guantes, etc.) o unidades GPS. Esto hace que sea más fácil "enchufarlo" mientras se llevan guantes. Como el accesorio no tiene alimentación propia, no hay riesgo de "cortocircuitar" el conector expuesto. [ cita requerida ]
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Similar en concepto a un encendedor de cigarrillos de automóvil, el conector ISO 4165 es más corto y más pequeño.
Se encuentra con mayor frecuencia en motocicletas y también se conoce como conector "Accesorio BMW", "Hella", "Merit", "Norm" [ cita requerida ] o "Powerlet".
En las industrias de la radiodifusión, el cine y la televisión, el conector XLR de 4 pines es el estándar para la alimentación de 12 V. Los conectores están cableados con el pin 1 negativo y el pin 4 positivo. A menudo, los pines 1 y 2 serán negativos y los 3 y 4 positivos para una mayor corriente nominal. Los conectores hembra se utilizan como fuente de alimentación y los conectores macho se utilizan en las cargas. La mayoría de las correas de batería y las fuentes de alimentación tienen una salida de 13,2 V, pero los equipos suelen poder manejar un rango de 11 a 18 voltios para adaptarse a los paquetes de baterías de distintos voltajes y cargarlos mientras están en funcionamiento.
El conector XLR3, fácilmente disponible, también es utilizado por algunos fabricantes como conector de alimentación, a pesar de ser un estándar bien aceptado para otros fines.
En Australia, se utiliza un conector Clipsal de configuración T para tomas de corriente de CC de voltaje extra bajo , como en sistemas de energía autónomos (SAPS) o en barcos, con el fin de evitar conexiones accidentales de aparatos de 12 V en tomas de corriente de 240 V. [11] Este conector también se utiliza para equipos temporales en vehículos de emergencia.
Los pines del conector son mutuamente perpendiculares y generalmente están orientados 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 habitual para otros dispositivos pequeños que requieren cinco voltios o menos, incluso aquellos que no requieren conexión de datos. Algunos ejemplos son las linternas, los juguetes como los helicópteros pequeños y las baterías recargables (que a su vez proporcionan cinco voltios a través del USB para recargar otros dispositivos). Hay disponibles enchufes de pared con adaptadores de corriente USB integrados y tomas USB.
En 2009, la UE creó una especificación común para las fuentes de alimentación externas , una especificación voluntaria que alentaba 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 cargarse. [ cita requerida ]
En 2012 se publicó la especificación USB Power Delivery (PD). La especificación USB PD permite que los dispositivos de 5 V extraigan más de 7,5 W de potencia (el límite de la especificación de carga de batería USB) de los puertos USB "compatibles con PD" cuando se utilizan cables USB compatibles con PD. La especificación también permite que los puertos USB PD proporcionen una potencia aún mayor a voltajes más altos a través de 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 quedaran obsoletos en USB 3.2, el nuevo conector USB-C se ha convertido en un nuevo estándar para carga (y transferencia de datos) a través de USB. [13]
En la Unión Europea, la Directiva de equipos radioeléctricos 2021/0291 exige que los nuevos teléfonos inteligentes utilicen USB-C como cargador universal a finales de 2024, y las computadoras portátiles a partir de 2026. [14] [15]
Estos conectores de bajo voltaje tienen una capacidad nominal de 1500 VCC o menos.
Las series de conectores Anderson SBS [17] y SBS Mini tienen una capacidad nominal de hasta 600 VCC a (según el conector) 50 A, 75 A o 110 A. Sin embargo, solo están clasificados para la 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 comunes 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 humedad. Debido a que los paneles solares a menudo se apilan en cadenas de cientos de voltios, el MC4 tiene clips de bloqueo para mantener los cables juntos. Debido a que los paneles solares se pueden conectar en cadenas en serie o en conjuntos paralelos, los terminales positivo y negativo utilizan conectores separados.
La norma IEC TS 62735 [18] especifica conectores capaces de transportar entre 294 y 400 VCC. Hay dos conectores en la norma con potencia nominal de 2,6 kW y 5,2 kW. [19] El enchufe de menor corriente se puede insertar en el zócalo de mayor corriente, pero el enchufe de mayor corriente no se acoplará con el zócalo de menor corriente. El enchufe de 2,6 kW se puede desconectar bajo carga, pero el de 5,2 kW no. [20]
Diseñados principalmente para suministrar energía a equipos informáticos y de comunicaciones, estos conectores están pensados para permitir que los centros de datos migren hacia el suministro de equipos con energía de CC como alternativa a CA.
El conector Saf-D-Grid [21] suministra hasta 600 VCC a hasta 30 A, y ocupa el mismo espacio que un conector IEC 320 C13/C14 normalmente limitado a 250 VCA a 10 A. El conector también se puede desconectar 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, de modo que puedan funcionar con 380–400 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 capacidad 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 de batería tiene los transformadores en la estación de tierra y el suministro al vehículo se realiza con CC de alrededor de 400 voltios.
Existen algunos estándares en competencia:
Estos conectores de alto voltaje están clasificados para voltajes superiores a 1500 VCC.
El conector tipo banana , que normalmente solo está clasificado para voltajes muy bajos, también está disponible en una variante de alto voltaje. Esta versión del conector contiene una cubierta gruesa alrededor de los conectores macho y hembra, lo que permite su uso con voltajes de hasta 30 kV. La cubierta suele ser lo suficientemente profunda como para evitar la conexión con los conectores 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.
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