Hochstrom-Steckverbinder für Leistungsanwendungen

Elektrifizierung und Energiemanagement gehen Hand in Hand, da Industrie und Gesellschaft den Übergang zu erneuerbaren Energiequellen anstreben und gleichzeitig mit dem steigenden Energiebedarf in Bereichen wie neuen Rechenzentren, die künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen unterstützen, zu kämpfen haben.

Diese Probleme schaffen ein großes Potenzial für neue Hochleistungsanwendungen wie effizienteres Aufladen von Elektrofahrzeugen, intelligente Fabrikautomatisierung und intelligentes Gebäudemanagement, öffentliche Verkehrsmittel, medizinische Geräte und Energiemanagement in Krankenhäusern und vieles mehr. Ingenieuren und Anbietern bieten sich enorme Möglichkeiten für neue Anwendungen, die den Markttrends und den Bedürfnissen von gewerblichen Kunden und Verbrauchern gerecht werden können.

„Der erwartete und sich beschleunigende Boom der Elektrifizierung eröffnet erhebliche Wertschöpfungsmöglichkeiten in der gesamten Wertschöpfungskette der Elektrifizierung, einschließlich Anlagen, Komponenten und Rohstoffen“, schreiben die Analysten von McKinsey.

Die Elektrifizierung kann die Gesamtemissionen reduzieren, die Energiekosten senken und den Stromversorgungsnetzen die betriebliche Flexibilität verleihen, um die Verteilungs- und Erzeugungsanlagen zu optimieren, anstatt die Infrastruktur zu erweitern, so das Office of Electricity des US-Energieministeriums.

„Transport, Gebäude, Industrie und Landwirtschaft sind die Wirtschaftssektoren, die beginnen, sich zu elektrifizieren“, so die Agentur. Sie zitiert sowohl leichte Nutzfahrzeuge als auch Flotten-EVs, die Einführung effizienter Elektrogeräte in neuen Wohn- und Geschäftsgebäuden und die Nachrüstung älterer Gebäude, industrieller Prozesse und Anlagen sowie landwirtschaftlicher Anlagen.

Hochstromverbindungen sind unerlässlich

Hochstrom- und Hochspannungsverbindungen werden die elektrischen Schaltkreise vieler Anwendungen verbinden, während die Marktnachfrage nach Elektrifizierungs- und Energiemanagementanwendungen wächst.

Zuverlässige und flexible Hochstromsteckverbinder und Kabelkonfektionslösungen sind unerlässlich für die Entwicklung robuster elektronischer Anwendungen, die die Sicherheitsstandards der Industrie und der Behörden erfüllen und auf die sich schnell entwickelnden Kundenanforderungen reagieren können:

• Unterstützung von Elektrofahrzeugen, Hybridfahrzeugen, Ladeinfrastruktur und Batteriemanagementsystemen
• Unterstützung von Industrieautomation, Robotik, Maschinen und Energieerzeugung und -verteilung
• Erleichterung der Erzeugung und Speicherung von Solar-, Wind-, Wasser- und geothermischer Energie
• Verbesserung der Performance und Sicherheit von Laptops, Tablets, Smartphones, Spielkonsolen und tragbaren Geräten

Molex ist seit Mitte der 1960er Jahre ein innovativer Anbieter von Leistungssteckern. Das Unternehmen hat ein einzigartiges Stift- und Buchsendesign entwickelt, das es ermöglicht, Metallstifte für die richtige Ausrichtung zu kodieren, was zu einer sicheren Verbindung für kleine Steckverbinder und einer Verringerung der Größe führt.

Kleinere Verbindungen sind für die Industrie, die mehr Elektronik auf immer kleinerem Raum unterbringen will, unerlässlich. Molex hat sich bemüht, diese Anforderungen mit einer umfassenden Auswahl an Leistungssteckverbindern zu erfüllen, die eine sehr hohe Stromübertragung für Stromversorgungen und Systeme in schwierigen Umgebungen, oft mit strengen thermischen Beschränkungen, unterstützen.

Molex hat die COEUR-Steckdosentechnologie (Abbildung 1) entwickelt, um die Herausforderungen und rauen Umgebungsbedingungen von Hochstrom- und Hochleistungsanwendungen zu meistern.

Abbildung 1: Die Sockeltechnologie COUER von Molex bietet eine größere leitfähige Oberfläche und minimiert die Wärmeentwicklung. (Bildquelle: Molex)

Die gestanzte und konisch geformte Buchse mit abgewinkelten Kontaktfingern des COUER-Designs maximiert die Anzahl der Kontaktpunkte um die Radialachse des Gegenstifts. Die Steckzonen jedes Kontaktfingers bieten eine größere leitfähige Oberfläche, was auch die Wärmeentwicklung bei Anwendungen mit hoher Strombelastung minimiert.

Die COUER-Buchsentechnologie ist ein Schlüsselelement der Draht-zu-Board- und Draht-zu-Sammelschiene-Steckverbinder PowerWize des Unternehmens sowie der UltraWize-Produktlinie von Draht-zu-Board-Hochstromsteckverbindern und Kabelkonfektionen. Diese Technologie bietet einen niedrigen Kontaktwiderstand und einen geringen Spannungsabfall an der Kontaktschnittstelle aufgrund einer großen Anzahl an Kontaktfingern.

Die PowerWize-Anschlüsse können entweder auf Leiterplatten oder auf Sammelschienen montiert werden und eignen sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen in Datenzentren, Telekommunikation und Netzwerken, industriellen Umgebungen und blindsteckbaren Anwendungen. Sie widerstehen bis zu 1000 V und 190 A und sind in 6mm-Versionen mit seitlicher Verriegelung und in 8mm-Versionen mit oberer Verriegelung erhältlich; beide sind mechanisch kodiert, um Fehlsteckungen bei der Systemintegration auszuschließen.

PowerWize-Steckleisten (Abbildung 2) und -Buchsen entsprechen den branchenüblichen berührungssicheren Anforderungen. Sie können auf verschiedenen Trägermaterialien befestigt und mit einer Vielzahl von Drahttypen und -stärken gecrimpt werden. PowerWize-Crimpbuchsen können Drähte der Stärken 1/0 AWG, 2 AWG, 4 AWG, 6 AWG, 8 AWG oder 10 AWG aufnehmen.

Abbildung 2: Eine Molex-Steckleiste PowerWize 2046000001. (Bildquelle: Molex)

UltraWize-Steckverbinder und -Kabelkonfektionen für Leiterplattenimplementierungen sind eher für Rechenzentren geeignet, in denen Platzersparnis und Leistungsdichte eine wichtige Rolle spielen. Diese Steckverbinder (Abbildung 3) sind ebenfalls mechanisch kodiert und verfügen über Positionierungszapfen, die ein korrektes Zusammenstecken gewährleisten, sowie über eine Verriegelung, die ein versehentliches Lösen verhindert.

Abbildung 3: Ein Steckverbinder UltraWize 2185670002 von Molex zur Platzierung auf Leiterplatten. (Bildquelle: Molex)

UltraWize-Kabelkonfektionen ermöglichen eine kabelseitige Ausgangskonfiguration, die die Stapelhöhe und den Platzbedarf auf der Leiterplatte minimiert, da kein Biegeradius für das Kabel erforderlich ist. Die Kabelkonfektionen sind für eine maximale Spannung von 125 V und einen Strom von bis zu 170 A ausgelegt und in den Ausführungen rechtwinklig zu rechtwinklig (2262692025) und rechtwinklig zu vertikal (Abbildung 4) erhältlich.

Abbildung 4: Ein UltraWize-Kabel 2262702025 von Molex in der Konfiguration rechtwinklig zu vertikal. (Bildquelle: Molex)

Fazit

PowerWize- und UltraWize-Steckverbinder von Molex bieten verschiedene Optionen für Anwendungen mit sehr hohen Strömen. Beide Steckerverbindertypen sind auf Sicherheit und Performance ausgelegt und verfügen über eine mechanische Kodierung und Fixierstifte, um Fehlsteckungen zu vermeiden, sowie über ein flexibles Design, das die unterschiedlichsten Anwendungsanforderungen erfüllt.