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关键词：电机, 大咖在DK

电机应用无处不在，从家电空调，工业控制，汽车等应用中都能够看到它的身影，电机让我们的生活更加轻松惬意。不少系统需要同时控制多个及不同种类的电机去完成任务，快速及稳定控制由其重要，与此同时高效节能设计亦需要考虑。

这一集，来自Microchip的专家将为我们介绍及演示应用新型的32位MCU PIC32MK系列来控制不同类型电机的产品和解决方案（硬件和软件），利用该公司提供的开发套件来生成代码和进行磁场定向控制（FOC）软件参数整定，可以缩短开发周期。其中，可扩展电机控制开发工具能够加快低压和高压系统 （包括双电机控制设计）的原型设计。

“嘉宾介绍”

钱敏 Jason Qian, MCU32主任应用工程师

钱敏（Jason Qian）现于Microchip Technology Inc.（美国微芯科技公司）上海分公司任职。钱敏毕业于同济大学机械电子研究所，从事马达控制的研发工作15年。目前从事Microchip 32位MCU的马达控制方案开发。

PIC32MK系列之高级特性:

主要特性	为客户带来的好处
出色的模拟外设——最多： 7个ADC、3个DAC、5个AC和4个运放	采样速率：3.75 Msps 嵌入了高速模拟比较器（AC）和运算放大器（运放），能够提高系统效率，减少所需外部分立器件的数量 降低设计复杂度 降低BOM成本
高级电机接口——最多： 12个电机PWM和6个QEI	针对电机控制而优化的PWM模块，能够提高系统效率，减少外部分立器件的数量 多个正交编码器（带噪声滤波器），能够提高电机位置和方向的分辨率
智能外设组合——最多： 2个USB、4个CAN（CAN-FD）、LIN和I2S	一个MCU支持多种总线通信协议 可用于将高速模拟外设、CAN-FD或数字IO连接到MPU/FPGA系统（作为扩展） 降低设计复杂度和成本

PMSM永磁同步电机基于编码器的磁场定向及位置软件控制示范:

利用MPLAB® X整合开发环境(IDE) 及 MPLAB Harmony v3提供的电机控制程序库

基于反电势观测(BEMF-back electromotive force)的无位置传感器磁场定向控制(FOC) 特性:

• 使用滑模观测器估算反电势
• 缩减了 软件层级；简化了 软件流程 和 数据结构，代码更易于上手和维护
• 可以方便地独立地 配置每个电机的控制参数
• 快速 且 稳定的 开环/闭环控制 切换
• 在 低转速 和 高转速 下提供准确的 转子位置估算
• 自动计算的 电流环 和 速度环 PI增益

相关技术文档资源如下：

Microchip PIC32MK 系列微控制器产品

DigiKey PIC32MK 系列微控制器产品

Microchip 电机控制方案

各种电机控制算法资源

更多Microchip产品相关内容，请浏览得捷电子网站：Microchip产品

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关键词：多芯电缆，射频模块

产品一：Belden多芯经典电缆

Belden 稳健的多芯电缆可确保系统在恶劣环境中的正常运行。

Belden 经典的电子、音频、控制和仪表电缆系列旨在确保整个工业环境的正常运行。这些必需品经过精心设计，即使在苛刻的环境中也能经久不衰。

Belden classic 提供各种屏蔽选项、导体类型、规格尺寸等，因此用户可以选择其应用所需的电缆。

产品特性

• 电容更低
• 卓越的品质和可靠性
• 范围广泛的规格尺寸、屏蔽选项和导体数量
• 稳健的设计达到或超过 UL 标准
• 通过获得专利的 Beldfoil® 屏蔽技术消除噪音干扰

产品二：XBee-PRO® 射频模块

Digi 的 XBEE-PRO ZigBee 射频模块为电子设备提供了一种高性价比无线连接。这些器件与其他 DigiMesh 或 ZigBee PRO 功能集设备集成在一起，其中包括来自其他供应商的设备。

Digi XBee-PRO 模块非常适用于生产效率至关重要的能源和控制市场中的应用。其串行外设接口 (SPI) 可提供高速接口，并优化与嵌入式微控制器的集成，从而降低开发成本，缩短上市时间。

Digi 的 Zigbee 兼容模块基于 Silicon Labs 的 Ember EM35x（EM357 和 EM3587）片上系统 (SoC) 无线电 IC，采用 32 位 Arm® Cortex®-M3 处理器。

Digi XBee-PRO Zigbee 模块的可编程版本使定制应用变得简单——由于无线软件是独立的，应用可以在不影响射频性能或安全性的情况下进行开发。

Digi XBee-PRO Zigbee 模块是能源和控制市场中制造效率至关重要的应用的理想选择。

产品特性

• 表面贴装外形，从而具有灵活的设计选项
• Digi XBee 的链路预算为 110 dB，Digi XBee-PRO 的链路预算为 119 dB
• 出色的休眠电流
• 通过 UART、SPI 或无线 (OTA) 方式升级固件
• Digi WDS 提供交钥匙开发

适用范围

• 智能照明控制
• 电动车辆充电站
• 太阳能农场监测和控制
• 智能楼宇控制
• 工业机器传感

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关键词： 功率继电器

Omron G5PZ 继电器为需要 20 A 开关电流能力的设计提供了节省 PCB 空间的选项。G5PZ-1A4-E 是该继电器系列的密封补充产品，符合 IEC/EN60079-15 标准。密封型号是在易燃气体环境中开关的理想选择。这些器件在额定负载下具有低功耗和高电气耐久性。

产品特性

• 250 VAC 时 20A，以超薄封装实现额定 50000 次循环
• 符合 IEC/EN60079-15
• 高灵敏度（530 mW 线圈消耗）
• 尺寸比 20 A 级其他 PCB 继电器更小
• 密封继电器适用于需要在易燃气体环境中进行开关的应用
• 为 20 A 设计提供节能选项

适用范围

• 空调
• 家电
• 办公自动化设备
• 工业机械
• 工厂自动化
• 逆变器

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关键词:保险丝，安装类型

问：保险丝安装类型有哪些? 你知道多少？

保险丝 “安装类型”属性描述了保险丝在应用中机械固定以及电连接的机制。这是一个非特定参数，表明一般的风格或形式，而不是一种特定的设计;具有相同安装类型的器件在机械上可以互换，也可以不互换。

螺栓安装

螺栓安装式保险丝设计为使用螺纹紧固件进行机械固定和电气连接，最常见于大电流应用中。由于这种连接方法不方便在不接触电气连接的情况下，更换保险丝，因此它们往往被保留用于预计很少发生故障的应用，特别是在较高电压水平下。

自由悬挂 (In-Line)

自由悬挂式（内联In-Line）保险丝设计用于沿着导体长度的某一点永久安装，除了电触点外，通常没有任何机械安装规定。常见的应用包括太阳能电池板安装和汽车应用。由于这种安装方法不允许方便的更换，因此它们通常保留在预计故障极其罕见的应用中。

支架

可能是最常见的保险丝安装类型，这些产品设计用于提供机械固定，电触点的支架，并且在大多数情况下允许更换保险丝而无需接触电触点。这使得在电源保持通电的情况下相对方便地更换保险丝，使得这种安装类型在可能出现某种程度频率故障的应用中很受欢迎。

支架，表面安装

这是一种相对独特的保险丝安装类型，这些产品通常是将小型陶瓷保险丝预插入到表面可安装的保险丝座中，从而可以通过单个制造步骤方便地将可更换的保险丝组件放置到印刷电路板上。与类似的永久安装产品相比，它们用于电路板级应用，其中发生故障的可能性足够大，足以保证花额外成本，可更换保险丝。

表面安装

表面贴装保险丝设计用于直接，永久地直接连接到印刷电路板上，使用与连接其他表面贴装组件相同的焊接或粘合机制。由于这种附件通常被认为是永久性的，因此它们通常用于预计很少发生故障的应用中。与其他表面贴装产品一样，它们往往在比通孔、螺栓安装或其他安装类型更低的电压和电流水平下使用。

通孔

为通孔安装而设计的保险丝通常是为与支架一起使用而设计的产品的变体，而不是在设备插入印刷电路板上形成的孔后通过焊料连接永久安装。由于许多这样的设备在其结构的某些点使用焊料，因此在组装过程中施加多余的热量很可能造成损坏或改变保险丝的特性。在这方面，建议仔细注意制造商的建议。

更多保险丝相关内容, 请参考下面帖子:

• 保险丝 I²t 额定值、熔点和断开额定值
• 保险丝参数
• 保险丝额定电压，需要使用电压更高的保险丝吗？
• 玻璃保险丝与陶瓷保险丝有什么区别？
• 从保险丝的时间与电流特性,如何选择适当的保险丝?

关键词: 电容式触摸传感器, LED 控制

问：Schurter CPS 系列带 LED 开关

Schurter CPS 系列开关是电容式触摸传感器，可用作瞬时按钮（NO 或 NC）或带有多色LED的闭锁开关（LA）。在这些开关里，没有内置晶体管 NPN / PNP。相伴开关功能，控制 LED 是不同的电路。

当RGB的不同导线接地时，回路导通，然后LED点亮。有关更多详细信息，请参阅其数据手册。

该开关可与带有NPN晶体管输出的PLC配合使用（集电极开路，发射极接地）。它可以与微控制器一起使用，感应输入并驱动LED输出，如下所示。

当检测到 LED 输入线被下拉至接地时，将点亮相应的LED；当该检测到 LED 输入线保持浮动时，将关闭LED（内部上拉电阻器将微控制器输入拉至3.3V）。

开路集电极 NPN 晶体管可以做到这一点。当晶体管关闭时，它本质上是一个开路状态，当打开时，它将把集电极几乎拉到地上（通常为0.1V到0.2V）。下面是 LED 控制的推荐示意图。

更多开关相关内容, 请参考下面帖子：

• 如何将DPDT开关作为多路开关进行4路接线
• 机械开关和反跳电路中的开关反弹
• 磁簧开关中的开关电流与负载电流比较
• 限位开关产品概述
• 拉绳开关产品概述

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作者：Rolf Horn

关键词：WBG，碳化硅，氮化镓

宽带隙 (WBG) 半导体在电源转换方面具备几个优势，如功率密度和效率更高，同时可通过允许使用更小无源元器件的高频开关，减少系统尺寸和重量。这些优势在航空航天和卫星动力系统中可能更加重要，因为尺寸和重量在这些领域中更为关键。本文探讨了碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等 WBG 元器件在这些应用中的相对优势。

飞机电源转换

随着世界迈向更绿色的未来，人们一直专注于寻找可以减少传统燃气动力飞机排放的方法。目前考虑的一些方法包括：

• 多电飞机 (MEA)：目标是用电力驱动的部件（如燃料泵）替代部分机械或液压驱动的发动机附件。
• 多电推进 (MEP)：使用发电机为燃气轮机提供混合动力辅助，从而降低燃料消耗。
• 全电飞机 (AEA)：纯电动飞机，任重道远。这些方法将首先应用于小型飞机，例如直升机、城市空中交通 (UAM) 车辆和垂直起降 (VTOL) 飞机，例如计划用作空中出租车的飞机。

在现代飞机中，功耗的增加要求燃气轮机产生的输入电压提高到 230 VAC。该电压由整流器转换为 ±270 VDC 的直流链路电压，也称作 HVDC 电压。然后用 DC/DC 转换器产生 28 V 的 LVDC，用于运行驾驶舱显示器、直流燃料泵等设备。正如电动汽车充电器行业中目前正在开发的 800 V 系统，飞机领域也趋向于将电压推高，以减少布线损耗。在飞机中，直流电压可能会被推向千伏范围，特别是在混合动力和 AEA 系统中。在功率方面，MEA 电源转换器从 10 到 100 KW 不等，而混合动力和 AEA 电源转换器必须在几 MW 范围内。

飞机电力电子器件的主要要求和挑战

• 尺寸、重量和功率损失 (SWaP)：较低的 SWaP 指标是关键，因为油耗、续航里程和整体能效与之直接相关。想想 AEA。在这种情况下，电池系统是发电系统中最重的部件。所需的电池尺寸取决于逆变器的效率。即使逆变器效率从 98% 到 99% 提高 1%，也能使能量密度为 250 Wh/kg 的典型电池所需的电池尺寸减少几百公斤。另一个关键指标是逆变器模块的质量功率密度 (kW/kg)。同样，无源元器件以及转换器有源器件所需的冷却系统也可能又大又重。
• 在非增压区域中，靠近发动机安装的大功率电子器件面临许多与热和隔离有关的挑战。有源器件的温度需要显著降额，其冷却要求会给整架飞机的冷却系统造成负担。在高空，较低的电场下可能会发生局部放电，因此，半导体和模块封装以及隔离部件设计需要有足够的余量。要确保耐受宇宙辐射，还可能需要对有源器件的电压进行大幅降额。
• 资格鉴定和可靠性标准：DO-160 是在不同环境下测试航空电子硬件的规则。很少有商业成品 (COTS) 元器件通过这方面的认证，这使得 OEM 和飞机制造商需要进行资格鉴定并确保使用此类元器件。

宽带隙 (WBG) 功率半导体在航空航天和卫星领域使用的优势

与传统的硅 (Si) 基器件相比，WBG 材料（如 SiC 和 GaN）具有许多优势，如图 1 所示。

这些材料的优点可转化为飞机电力电子器件的诸多优势：

• 导热率更高（特别是 SiC），使得更容易冷却部件，例如用于控制发动机的部件。
• 系统电压更高，减少了布线中的电阻损耗。对于 SiC 来说尤其如此，其商用器件的电压可高达 3.3 kV，并且为了进一步扩大这一范围，人们正在积极进行研究。
• 高温下的可靠性提高。例如，已经证明 SiC 可在 +200˚C 下工作。
• 传导和开关损耗较低。带隙增加使得给定额定电压下的漂移区减小，从而改善传导损耗。此外，寄生电容较低能减少开关损耗，同时加快开关式压摆率。
• 低寄生效应还允许在更高频率下工作。例如，1-5 kV SiC MOSFET 的开关频率可以达到几百 kHz，而 Si 的同等拓扑结构可能只有几十 kHz。GaN HEMT（高电子迁移率晶体管）器件的电压虽然大多 <700 V，但属于单极性，具有更多优势，没有反向恢复损耗，并能在此 100 V 的范围内以几 MHz 的频率切换。高频率的最大优势是能够缩小磁铁的尺寸。

图 2 比较了 GaN 和硅基 100 kHz 升压转换器的效率。

上述所有优点直接导致 SWaP 指标更好且功率密度更高。例如，使用更高额定电压的器件产生更高的直流链路电压，在转换器直流链路电容器中产生更小的电容 RMS 电流，这可以减小其尺寸要求。更高的开关频率允许使用更小外形尺寸的高频平面磁性元件。在传统的电源转换器中，磁性元器件可能占到总重量的 40-50%，随着工作频率更高的 WBG 有源器件的使用，这一比例正在下降。从逆变器的质量功率密度来看，硅基风冷转换器的功率密度约为 10 kW/kg。随着 WBG 的使用，在许多系统演示中，这一指标已经超过了 25 kW/kg，而且理论上，通过优化拓扑结构、直流链路电压和开关频率，可以实现高达 100 kW/kg 的密度。

使用宽带隙 (WBG) 功率半导体面临的挑战和可能的解决方案

然而，WBG 的上述优势也带来许多亟需解决的挑战。以下列举了一些挑战和目前正在探索的可能解决方案：

• 更高的功率密度直接导致发热增加。高温会降低电源转换的效率，并可能引发可靠性问题，特别是当温度循环涉及高温变化时。热机械应力会影响电源模块的封装可靠性，使导热界面材料 (TIM)（如连接有源器件基板和散热器的导热膏）等散热装置变得不稳定，并增加其热阻。目前探索的一些解决方案包括：
  • 改进封装：采用银烧结直接冷却氮化铝 (DBA) 基板提供双面冷却，可让封装实现更好的散热。其他方法包括直接在 DBA 基板上对粉末合金散热器进行选择性激光熔化 (SLM)。
  • 由于功率需求的增加，有源芯片的尺寸也随之增加，使用并行芯片来实现相同的净有效面积，对散热有利。
• WBG 的开关转换更快，虽然有利于减少开关损耗，但也会带来更多的电磁干扰 (EMI) 风险。这方面的解决方案包括：
  • 分布式滤波器单元能够改善性能，并提供冗余。
  • 借助有源-无源混合型滤波器，用放大器来提高低频，可以减少滤波器的净尺寸并提高性能。
• 随着额定电压的增加，电源装置的比电阻（RDS(ON) x A，其中 RDS(ON) 是导通电阻，A 是有效面积）会增加，因为必须有更厚的漂移区。例如，虽然 1200 V 的 SiC MOSFET 的高温比电阻可以是 1 mOhm-mm2，但对于额定 6 kV 的器件，则能达到 10 mOhm-mm2。为了达到 RDS(ON) 目标，需要更大的器件或更多器件并联，这意味着芯片成本更高、开关损耗更大且冷却要求更多。可能的解决方案：
  • 3 级或多级转换器拓扑结构允许使用额定电压比直流链路电压更低的器件。这与额定电压在千伏以内的 GaN 器件尤其相关，在这种器件中，串入并出 (SIPO) 配置将输入电压分配到许多器件上，从而允许其使用。

GaN 和卫星通信

在辐射处理能力方面，GaN HEMT 器件比 Si 和 SiC MOSFET 都要好：

• 栅电极下的 AlGaN 层不会像 MOSFET 中的 SiO2 栅氧化层那样收集电荷。因此，增强型 GaN HEMT 的总电离剂量 (TID) 性能得以显著改善，有报告称工作时超过 1 Mrad，而在 Si/SiC 中通常为几百 krad。
• 使用 GaN HEMT 也能改善二次电子效应 (SEE)。由于没有空穴，因此可以将二次电子扰动 (SEU) 的风险降到最低，而 Si 和 SiC 上出现栅极断裂 (SEGR) 的风险也会降到最低。

基于 GaN 的固态功率放大器 (SSPA) 在许多空间应用中已基本取代了真空管器件，例如在近地轨道 (LEO) 卫星中，尤其是在 C 到 Ku/Ka 的频段。

总结

SiC 和 GaN 等 WBG 半导体用于航空航天和卫星通信有很多优点。随着技术开发、使用和可靠性标准在地面电源转换应用中日趋成熟，这种半导体在航空航天和卫星系统中的使用也将让人更加放心。

小编的话

随着WBG 半导体的性能的不断提升，其在行业应用中的比较优势愈加明显。但正如本文作者总结，在SiC 和 GaN 这些器件的性能优势之外，也存在诸如高热、EMI和比电阻增加带来的问题，克服这些问题也是最大化发挥WBG 半导体器件优势的关键。您在应用WBG 半导体器件时，遇到了哪些问题？您有哪些解决方案和经验？欢迎留言，分享交流！

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关键词：电源插座，PCIe连接器

产品一：Qualtek QKRC-10-05 卡入式 USB Type C 电源插座

Qualtek 的 QKRC-10-05 独立式插座系统包含一个电源单元，可将交流输入转换为 5 V 2 ADC 输出功率。安装只需将插座卡入面板或系统，并将提供的 24 英寸引线连接到 120 VAC 输入即可。

QKRC-10-05 正在申请专利的紧凑型设计允许具有 Qualtek 便利插座的系统添加有源 USB-C 端口，而无需更改用户当前的面板切口、系统设计或空间限制。当前的市场解决方案需要将单独的电源安装在用户的外壳内，并通过从交流输入接线到电源，然后再从电源接线到 USB Type-C 插座。QKRC-10-05 提供了一种快速、高效且节省空间的一体化解决方案，无需额外的电源、螺钉和接线，从而消除了工具成本，免去了额外的安装时间。

集成到插座主体中的卡入式设计允许面板厚度仅为 0.8 mm 至 1.8 mm。此插座的电源容量高达 5 VDC 2 A，并且符合 UL 规范 ANSI/UL 62368-1 标准，文件号：E335667。

产品特性

• 电源单元将交流输入转换为 5 V 2 A 直流输出电源
• 快速卡入式安装
• 获得 UL 认证

适用范围

• 插线板
• 不间断电源 (UPS)
• 工业应用
• 弹出式电源插座
• 台灯

产品二：Amphenol ICC Minitek Pwr CEM-5 PCIe连接器系统

Amphenol推出了第5代Minitek®Pwr PCIe®连接器系统。

此新推出的CEM 5.0 PCI Express®12VHPWR辅助混合连接器和电缆组件支持600W GPU卡。

12VHPWR连接器的设计不适合与传统PCI Express®2×3和2×4 12V辅助电源连接器配合。12VHPWR连接器的电源引脚间距为3.00mm，而传统2×3和2×4连接器中的触点间距为4.20mm。新型PCIe®连接器系统（CEM5）专为额定电流高达9.5A/pin（12个引脚通电）的电源应用而设计，4个信号引脚支持信号传输。

每个触点的额定电流高达9.5A，所有12个电源触点和4个信号触点完全隔离端子外壳上的正锁定，低拇指闩锁操作低电平接触电阻：最大6mΩ 。

产品特性

• 用于触点的大电流合金材料
• 完全隔离的端子
• 外壳上的强制锁定，带低位拇指闩锁操作
• 全极化外壳
• 外壳内保持力高
• UL94V-0易燃性等级尼龙材料
• 符合RoHS，无铅

适用范围

• 通信设备
• 计算机系统
• 服务器和存储

视频链接：https://v.qq.com/x/page/x35109kqmvc.html

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作者：Lisa Eitel

关键词：关键词: 连接器, 信号

现在，有各种不同的连接器用来连接工业自动化中使用的电缆和组件。这些连接器必须能够传输电缆上携带的所有电电源和数据信号流，同时以确保导体连接紧密并受保护的方式端接线路。其中挑战在于，与工业自动化相关的设备往往位于肮脏、高热、移动和电气噪声的环境中…因此，工业电缆连接器需要具有其他应用所不需要的耐用性和可靠性。

首先，我们来了解一些工业连接器的基础知识：连接器包括归类为耦合器（连接两根电缆）的组件，以及那种包括连接器组件的插头和插槽（或插座）的系统。在某些情况下，连接器也可以指电缆密封套——穿过外壳的端接部分… 通常配有一个可自由旋转的子部件，其作用是压紧电缆末端的 O 形密封圈，使电缆与化学品、火焰、污物和外部电流隔离。

工业电缆连接器将位于在前部和后部安装的设备插座上的电缆连接在一起（更常见）。所有的连接器和电缆密封套都具有 IEC 60529 规定的入侵保护 (IP) 等级，以量化防尘、防潮能力。这些等级与用于描述组件外壳以及工业设备外壳坚固性的等级相同。一个 IP 代码有两个数字，数值越大，表明防尘、防潮的水平越高。

IP 等级的第一位数字规定了对固体（如灰尘）的保护水平——从用数字 0 表示无保护到用数字 6 表示防尘密封。

IP 等级第二位数字规定了对液体的保护水平——从用数字 0 表示没有保护，到数字 8 表示在 1 m 深处的持续防水保护。

自动化领域的 RJ 和 M12 以太网连接器之比较

目前，由 IEEE 802.3 定义的以太网仍然是全球使用最广泛的局域网 (LAN) 技术。基于以太网的工业自动化通信标准包括 ModbusTCP/IP、EtherCAT、Ethernet/IP 和 Profinet。通常与以太网电缆有关的连接器是无处不在的注册插孔 (RJ) 连接器。大多数 RJ 连接器包括一个插头。这种插头有一个简单的塑料凸片，用于卡入 RJ 插座上具有特殊几何结构的配接口，从而将两者安全地固定在一起。插头和插座很容易配合电缆——安装人员可以同时将其夹紧，并使用专用的压接工具制作电气接触部分。采用压接式端接器时，可以现场切削电缆，而且这样制作的电缆可靠性极高。针对这种现场安装而设计的插头子组件通常本身透明，因此安装人员能在电缆使用前检查所有的内部触头。也就是说，工厂装配电缆的可靠性无可匹敌。

如果 RJ 连接器对于特定的工业环境来说耐用性不足，则 M12 连接器可能是更好的选择。这是因为 M12 连接器能够实现更可靠、更坚固耐用的连接——还有具有防灰、防水的优势。

由 IEEE 802.3 定义的以太网供电 (PoE) 是一种通过单根电缆获得数据和电力的便捷方法。PoE 替代方案 A（通常称为模式 A）使用相同的两个双绞线对来传输数据和电源，因此可以使用较少芯数的电缆——带宽被限制为 100 Mbps (100BASE-TX)。PoE 替代方案 B（通常称为模式 B）使用具有四对双绞线的 Cat 5 以太网电缆——两对用于传输数据，两对用于供电。这会减少用于数据的带宽——即使是千兆位以太网级电缆，也会将数据速率限制在100 Mbps。

4PPoE 或四对电缆需要有四对双绞线电缆，并且都是同时传输电力和数据。这意味着可以支持更高的数据速率（千兆位以太网及以上）和更大的电流。接受 PoE 供电的设备必须配置为接受其原有的模式 A 或模式 B。也就是说，这类电缆可能采用固定或交替的跨线对电阻来表明兼容性，并要求特定的电源配置。当然，真正决定系统 PoE 模式的是 PoE 电源（源设备或 PSE）。

同时端接数据和电力电缆（以及如工业以太网、PROFINET 和现场总线等网络布线）的连接器就是 M 系列连接器——这是一种圆形配接连接器，带有螺纹式母套管（用于安装在公头插座上）且内含一组导电插针。M8 (8 mm) 和 M12 (12 mm) 螺纹最常见，但 M5、M16 和 M23 也是比较熟悉的标准。M 系列连接器的刚性（旋入式）外壳确保连接高度可靠，即使在抵御腐蚀和冲刷环境中如此常见的环境碎屑时，也能提供很好的保护，最大限度地减少不连续信号。所以，M 系列连接器会成为工业自动化的执行器、PLC、传感器、开关和控制器电缆方面的最高标准也就不足为奇了。

M8 和 M12 连接器提供 2 个、3 个、4 个、5 个、8 个或 12 个针脚（针位）选择。传感器和电源一般需要 3 个或 4 个针脚。对于以太网和 PROFINET 电缆端的 M 系列连接器，需要四个或八个针脚。相比之下，那些用于传输现场总线、CAN 总线和 DeviceNet 数据的电缆末端的针脚通常为 4 个或 5 个。当然，携带多个数据和电源流的电缆可能需要用具有全部 12 个引脚的 M 系列连接器进行端接。

事实上，一种相关的连接器插座设计在行业中相当普遍，那就是引脚阵列和插座对——最初由 Molex 推出，所以这种连接器有时俗称为 Molex 互连器件。Molex Brad 系列专有连接器以 M12 连接器为基础，但更方便、更可靠的按压锁定式系统取代了螺纹套管。由于锁定效果不依赖操作者的拧紧螺纹动作，因此确保了可靠性并将信号断续的风险降至最低。Brad 连接器变型包括:

• Brad Micro-Push M12 连接器——一种提供 IP65 保护的推拉式连接器
• 提供 IP65 保护的 Brad MX-PTL M12 按压锁定式连接器
• Brad Micro-Change M12 螺纹连接器提供 IP67 级保护
• Brad Ultra-Lock 和 Ultra-Lock EX M12 连接器配有按压锁定式接头和 O 形圈，具有全 IP69K 级入侵保护性能。

高频信号同轴连接器

同轴电缆（配有同轴连接器）也用于工业自动化领域，用于传输高频信号——特别是支持振动监测和模拟信号传输的同轴电缆。标准比比皆是。

BNC 连接器具有卡口紧固结构，需要旋转四分之一圈来实现连接或断开。这种连接器可用于 12GHz 以上的频率，在某些情况下可达 18GHz。DIN 0.4 – DIN 2.5 连接器是体积非常小的压入式连接器，适用于 3GHz 以下的频率。相比之下，DIN 1.0/2.3 连接器是广泛用于数字电信的小型压入式射频连接器。

用于自动化机械的模块化和定制电缆的数量激增

在传统的系统集成方法中，电缆是在自动化设备的安装过程中在现场“制备”的——测量、切割和端接。这通常意味着现场电工将所需的电缆切割成特定长度，剥去所有导体护套，并将电缆与连接手头组件所需的连接器结合在一起。这种现场电缆准备工作很耗时，还会导致连接质量不稳定。这就是为什么采购由标准电缆和工厂安装的连接器组成的模块化电缆和连接器系统成为当今的趋势。所需的电缆长度已在设计过程中确定，到货后可直接安装。

有人估计，模块化电缆可将现场安装时间减少 60% 至 70%，同时提高电气连接的可靠性。

电缆密封套的特殊情况

被称为密封套的电缆连接器用于电缆需要穿过外壳情况。密封套的作用三个：固定电缆、防止电缆磨损、在电缆周围形成密封，以保护外壳内的组件不受环境碎屑的影响。电缆密封套的电缆固定方式从根本上防止了因拉扯或其他干扰而损坏电气触头。电缆密封套还能防止电缆与外壳预留孔的尖锐金属板边缘发生刮擦或摩擦。这点很重要，因为金属板很容易划伤电缆护套，最终导致电缆芯线短路。

要求不高的应用通常使用具有多个触指的片状密封套来固定电缆。这种类型的密封套成本较低，但需要定期重新拧紧以保持入侵保护等级。较高质量的密封套使用连续密封件来固定电缆。这种类型的密封套经过长期运行后也几乎不可能出现松动。

今天的工业电源连接器的结构

用于工业自动化的设备除了数据连接外，往往还需要通过电线连接电源。上文所述的相对较新的 PoE 技术是可能是更好的选择，因为这种技术使布线非常简单。然而，绝大多数的自动化组件和系统都需要传统的电源线。

由国际电工委员会 (IEC) 规定的标准化连接器在消费、办公以及工业应用领域的电力电缆上很常见。IEC 在 IEC60320 标准中定义了一系列非锁定式连接器，电压为 250V，电流不超过 16A。此处，C13/C14 连接器通常用于电子设备——包括计算机电源。较大的 C19/C20 耦合器用于承载较大电流的电缆端——例如包括服务器外壳。

对于更关键或要求更高的应用，通常首选 IEC 60309 连接器。这些插头、插座和耦合器明确用于工业用途，可以承载 1000V 电压、800A 电流和 500Hz 频率。所有这些连接器都具有一定的防水能力。IP44 连接器防溅，IP67 连接器防水，而 IP66/67 连接器甚至在受到加压水流冲击时也能可靠地防止进水。插口也可以采用联锁结构，这样插座就不能通电，除非它与插头相配接——而且在切断电源之前，插头无法拔出。

不同尺寸的 IEC 60309 连接器适合不同的额定电流。连接器也通过键控和颜色编码来表示其电压和频率范围：

• 黄色表示频率为 50 – 60 Hz 时100 – 130 V
• 蓝色表示频率为 50 – 60 Hz 时 200 – 250 V
• 红色表示频率为 50 – 60 Hz 时 380 – 480 V——通常为三相配置

结语

在为工业自动化选择连接器和密封头时，有许多几何形状和集成方式可供选择。在为给定的自动化机械指定电缆规格中，设计工程师首先考虑的必须是电缆芯数和线芯规格。其次，还必须考虑的是入侵保护性能和锁定机构的可靠性，以防止信号断续。

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关键词: 线缆, 测量

问：如何测量平软线、带状跳线的间距

本文提供了一些关于查看扁平柔性电缆跳线和计算电缆间距的信息。

扁平柔性电缆跳线在 DigiKey 中有售。请在此查看 跳线电缆选项。

如果你需要更换电缆或找寻适合 FFC/FPC 连接器 的电缆，那么间距要求就显得极为重要。间距是指电缆上各导体的中心到中心的距离。

所用公式为： 电缆宽度 = （导体数 +1 ）（间距）
+1指的是电缆的末端。即使没有导体路径，也必须考虑距离。

通常电缆的间距是未知的，且可能难以衡量。

因此，较为容易的方法是测量电缆的全宽，然后除以（触点数+1）

我们将其调整为： 电缆宽度 / （导体数量 +1)= 间距。
例如：电缆宽度为5mm，触点数为9。
取5mm除以触点数（9+1），得到0.5mm。这0.5mm即为电缆的间距。

更多线缆相关内容, 请参考下面帖子：

• 线缆密封套——功能和关键参数
• 为带端子的交流风扇选择风扇线缆
• 如何找到合适的交流线缆或计算机电源线缆
• 线圈模块化线缆——拉伸长度——收缩长度
• 带串联开关的2.1mm管状插孔线缆

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关键词: 3D打印, 自制, 安装

问：开箱 Creality Ender-3 V2 3D 打印机

DigiKey 技术人员从开箱到打印经验

多年来，许多不同品牌的3D打印机来来去去。很少有人能坚持足够长的时间，创造出Creality品牌所赢得的那种追随者。他们做到这一点的方法是瞄准那些希望产品定价能让他们进入3D打印领域的客户，同时仍然提供以前只有在更高级的解决方案中才能获得的产品选项。在这篇文章中，我将分享我第一次使用 Creality 产品的经验。

我要说明的是，我以前的经验仅限于 Lulzbot 和 Prusa 品牌的打印机。我已经使用它们超过5年，并且具有良好的 3D 打印知识，技术和故障排除的基础知识。

Creality Ender-3 V2 

开箱

我发现 Creality Ender3 V2 是充分包装的，比我期望的要好。我不确定还有多少我能说的，在下面开箱的照片中看不到。

想看更多照片吗?

安装

这个过程实际上比我想象的要简单得多。在你开始之前，所有的力量、大脑和Y轴都被放在一起了。

我确实经历了少量的挫败感，在此我的第一个建议是，大家先去下载一下手册。它会有重要的更新说明，放大的功能几乎是必要的。

点击这里下载当前使用手册

想看更多照片吗?

在上面的最后两张图片中，您将看到线轴架用于调平X轴。供应商不建议采取此步骤。这只是让我觉得做得更好。

使用心得

在使用 Creality Ender 3 V2 的几个月中，我现在可以诚实地说，这台机器的打印质量很出色，它绝对是你最值得入手。

更多3D打印相关内容, 请参考下面帖子:

• 3D 打印 —— Aaron 的五金件选择
• 如何在 3D 打印机 Ender 3 V2 上安装 CR Touch
• 怎样制作 3D 磁性卡坦岛？
• 碳纤维 3D 打印与自动碳纤维铺层之间的差异
• 向 Prusa MK3S 添加暂停 / E-Stop按钮

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