Spine a banana e forchetta
(1 680)Connettori a banana e a forcella
Tutti hanno prima o poi avuto a che fare con i connettori a banana e a forcella, anche un ingegnere elettronico principiante o un hobbista. Vengono comunemente utilizzati nelle scuole e durante le attività didattiche, in vari settori dell'automazione e dell'elettronica, ma soprattutto in dispositivi di misura come multimetri, tutti i tipi di alimentatori, ad es. alimentatori da laboratorio regolabili, ma anche in set di altoparlanti Hi-Fi. La loro applicazione diffusa è legata alla semplicità del loro utilizzo, che garantisce una buona conduttività elettrica e la velocità di esecuzione dei collegamenti tra specifici componenti elettronici e/o dispositivi di misura.
Che cosa sono le spine a banana?
Le spine a banana possono avere diverse strutture, ma il più delle volte presentano una punta a forma di un cilindro, tagliato parallelamente al suo asse di rotazione. Questi tagli permettono la formazione di piastre, che opportunamente piegate costituiscono una sorta di molla, che spinge la superficie cilindrica della punta dopo averla inserita in una presa dedicata. Questa soluzione garantisce un'ampia area di contatto, di conseguenza un buon collegamento elettrico, caratterizzato da una bassa resistenza e un elevato valore di corrente, senza generare una quantità eccessiva di calore, che può portare alla cosiddetta bruciatura dei contatti. Vale la pena utilizzare le spine a banana? Naturalmente, dipende dal caso specifico, tuttavia ovunque sia richiesto un collegamento veloce e relativamente affidabile, che se necessario può essere collegata in modo efficiente a un'altra presa, la spina a banana sarà ideale.
Funzione delle spine a forcella
Le spine a forcella svolgono una funzione quasi identica ai terminali ad occhiello, tuttavia in questo caso al posto di un anello chiuso come contatto elettrico, è stato utilizzato un anello aperto. Il vantaggio di tale soluzione è un collegamento elettrico più veloce in caso di necessità, ad es. per testare un determinato dispositivo, poiché non è necessario svitare completamente la vite del morsetto, ad es. come si trova spesso negli alimentatori switching, per consentire l'installazione dell'occhiello sul bullone. Pochi giri del cacciavite saranno sufficienti per il montaggio del connettore a forcella, per consentire il suo inserimento sotto la testa di una vite o di una piastra speciale. L'ovvio svantaggio di tale soluzione è una minore resistenza al possibile scollegamento a seguito della trazione di tale spina dalla presa, sebbene tale rischio con una vite ben serrata sia piuttosto limitato. Per motivi di sicurezza, tuttavia, vale la pena sostituire eventuali connettori a forcella nel dispositivo finale con connettori ad occhiello, per garantire che nessuno dei collegamenti creati in questo modo venga interrotto.
Quindi sarà meglio usare spine a banana o a forcella? Considerato il fatto che soddisfano le stesse esigenze base, ossia assicurano un collegamento elettrico efficace, la scelta dipende dalle preferenze dell'utente, dai requisiti di resistenza allo scollegamento accidentale del cavo, ma soprattutto dal valore di corrente che condurranno. Le spine a forcella verranno utilizzate piuttosto per le sorgenti di alimentazione, mentre i connettori a banana verranno utilizzati insieme a dispositivi di misurazione come ad es. multimetri. Naturalmente, se necessario, le spine a banana possono essere utilizzate per i collegamenti con i cavi di alimentazione, come spesso avviene nel caso degli alimentatori da laboratorio. Entrambi i tipi di spine spesso vengono utilizzati in un unico dispositivo.
Come collegare una spina a banana o a forcella?
Il collegamento di una qualsiasi spina dipende dal modello specifico, ma alla fine non è difficile. Uno dei tipi più semplici di collegamento di una spina o di un terminale con cavo comporta il posizionamento dell'estremità spellata del cavo nella rispettiva presa e l'avvitamento di una piccola vite per assicurare il contatto elettrico. Un'altra soluzione è costituita dai connettori, la cui punta è da un'asta filettata. In questo caso è bene che l'estremità del cavo abbia un terminale ad occhiello che possa essere fissato su di essa. Dovremo far passare l'occhiello sulla filettatura della vite e serrarlo con un dado, creando un collegamento resistente. Simili a questi connettori sono le spine montate su pannello, che possono essere collegate (avvitate) alla scheda PCB o all'alloggiamento del dispositivo. Un'altra categoria popolare sono le spine saldate. A tale scopo, sarà necessario un saldatore ad alta potenza, impostato su un valore di temperatura elevato, poiché il calore si diffonderà molto rapidamente su tutto il volume della spina, raffreddando in modo il punto saldato e ostacolando l'intero processo di saldatura. La punta del cavo saldato deve essere coperta precedentemente con DEL materiale di apporto, per facilitare la saldatura. Questa è la soluzione più popolare. Tenendo conto del metodo di collegamento della spina con la presa, vi sono spine con montaggio a vite, a pressione, crimpato o a innesto.
Connettori a banana e a forcella - scelta
Durante la scelta della spina appropriata è necessario prestare attenzione a diversi parametri. Il primo di questi è il tipo di connettore utilizzato e fondamentalmente la sua compatibilità meccanica con la presa. Tra le spine a banana, le dimensioni più popolari sono 2 mm e 4 mm, anche se è possibile trovare anche connettori da 1,5 mm e 2,4 mm. Tra i connettori a forcella, possiamo trovare più spesso quelli con una piedinatura da 6 mm e 8 mm. A volte può essere importante anche la lunghezza totale della spina, che va da circa 35 mm a circa 60 mm.
Un altro parametro molto importante è la corrente nominale, che può essere applicata a una determinata spina, senza il timore di rilasciare troppo calore su di essa e causarne il danneggiamento. Per le spine a banana da 2 mm, si tratterà di correnti da circa 5A a oltre 30A. Per le spine a banana da 4 mm, il limite superiore sarà di oltre 40 A. Le spine a forcella saranno caratterizzate da una capacità di carico simile. Tuttavia, non si può dimenticare che oltre alla spina, è altrettanto importante la capacità di carico di corrente del cavo che verrà collegato ad essa. In questo caso, si applica la regola in base alla quale "una catena è tanto resistente, quanto lo è il suo anello più debole". Se scegliamo una spina con una capacità di carico di corrente di diverse decine di ampere, ma questa sarà collegata a un cavo con una capacità di carico di pochi ampere, la spina sarà significativamente sovradimensionata rispetto al cavo. D'altra parte, possiamo condurre a una situazione in cui il cavo preparato in questo modo verrà caricato con una corrente elettrica, tale da fondere la sua guaina isolante.
Quando si sceglie la spina appropriata, è necessario controllare anche la sua tensione nominale. Prese e spine non isolate possono essere utilizzate durante i lavori che prevedono l'utilizzo di una tensione non supererà ai 60 V DC. Qualora anche temporaneamente possa essere condotta una corrente con un valore di tensione più elevato, le prese e le spine dovranno essere adeguatamente protette, in modo che non sia possibile toccare l'elemento scoperto. Le informazioni sulle categorie di sicurezza e sulla tensione di esercizio consentita sono disponibili nelle descrizioni dei prodotti. Un grado di isolamento scelto in modo improprio può condurre a sovratensioni e danni ai componenti elettronici collegati.
I colori della guaina più popolari sono il colore nero e il rosso. Vale la pena attenersi al principio generalmente accettato, secondo cui il colore nero indica la massa, mentre il rosso, il polo positivo. Naturalmente, i cavi possono essere scambiati a propria scelta; probabilmente ciò non sarà intuitivo per qualcuno che non ha realizzato un determinato sistema di collegamenti, tale soluzione può condurre a una situazione pericolosa per l'utente e per i componenti alimentati. A volte il colore verde o giallo-verde contrassegna la messa a terra, ma è anche possibile trovare spine con guaine isolanti di colore bianco, blu, marrone, viola, grigio, arancione o giallo.
Terminali a banana con connettore isolato e non isolato
Tra le spine a banana, possiamo distinguere quelle con connettore isolato e non isolato. I connettori isolati possono essere collegati solo alle prese corrispondenti. Non sono compatibili con prese per spine non isolate. Questo isolamento protegge da cortocircuiti accidentali o scosse elettriche, motivo per cui, soprattutto nei dispositivi di misura, viene utilizzato questo tipo di connettori. Ricordiamo che le spine non isolate possono essere utilizzate solo quando si lavora con una tensione sicura. Le spine a banana possono essere disponibili anche in versione angolare, doppia, con una presa trasversale o assiale aggiuntiva, nonché con una protezione a innesto.
Come accessorio, possiamo trovare anche adattatori: da connettore a forcella a connettore a banana, da connettore a banana da 4 mm a connettore a banana da 2 mm e viceversa, nonché ponticelli dedicati.
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