Pouvez-vous concevoir un brochage de connecteur anti-rotation ?

Zachariah Peterson
|  Créé: November 15, 2021
Connecteur à broches résistant à la rotation

Il est parfois nécessaire d’établir une connexion carte à carte, d'utiliser un câble personnalisé ou d'enchaîner plusieurs cartes en chaîne de marguerite. Dans le cadre d'un récent projet client, nous avons dû enchaîner des cartes sur un grand collecteur et nous devions nous assurer que, quelle que soit la façon dont les installateurs disposaient leur câble plat, celui-ci se brancherait toujours dans le bon sens. Parfois, il faut mettre à l'épreuve un design afin de s'assurer que de simples erreurs ne paralysent pas un système entier. Les embouts anti-rotation sont une excellente solution pour garantir que votre connexion sera toujours acheminée correctement.

Il faut savoir que tous les connecteurs ne se prêtent pas à un brochage résistant à la rotation. Mais en général, si vous avez une tête de broche non enveloppée et que vous voulez vous assurer que celle-ci peut fournir une connexion précise dans n'importe quelle orientation, vous devez tenir compte de ces conseils pour concevoir vos propres brochages anti-rotation.

Brochage anti-rotation

Quand faut-il utiliser un brochage anti-rotation ? Il existe certains types spécifiques de connecteurs et différentes situations dans lesquelles vous souhaiterez peut-être utiliser ce type de conception de brochage. Voici quelques-unes de ces situations :

  • Brochages non clavetés: les brochages anti-rotation ne s'appliquent que lorsque le connecteur n'est pas claveté, ce qui signifie qu'il n'y a pas de mécanisme de clavetage intégré à la gaine
  • Brochages linéaires: la plupart des brochages que vous devrez rendre résistants à la rotation sont des brochages linéaires, bien que ceux-ci puissent avoir plusieurs colonnes
  • Cartes en chaîne de marguerite: si vous enchaînez des cartes avec des câbles dans une topologie linéaire, vous devez absolument vous assurer que le brochage du connecteur est résistant à la rotation. Cela rendra également le connecteur résistant à la translation.

Il existe d'autres situations où vous pourriez vouloir utiliser un brochage résistant à la rotation pour un connecteur, mais il est parfois difficile de prévoir toutes les situations où l’utilisation d’un brochage anti-rotation sera nécessaire.

La conception d'un brochage résistant à la rotation commence par une capture de schéma et nécessite un symbole schématique pour définir vos connexions. Lorsque vous travaillez dans le schéma, il est préférable de placer les broches dans le symbole qui correspond à la disposition sur l'empreinte, de sorte que vous puissiez voir clairement comment vous devrez disposer les broches pour garantir une conception sans risque de rotation. Pour les têtes de broches ou les connecteurs mezzanine, vous aurez des configurations différentes avec des brochages à une rangée et des brochages à plusieurs rangées.

Brochage à une rangée

Le cas le plus simple d'un brochage résistant à la rotation consiste à placer un brochage à une seule rangée et à le couper en deux (voir ci-dessous). Le brochage sur la moitié supérieure peut refléter la moitié inférieure, ce qui garantit la résistance à la rotation de la tête. L'avantage de cette méthode réside dans le chaînage en marguerite : tant que le composant n'a pas de clavetage, vous pouvez chaîner des cartes avec un câble plat ou un câble ruban, sans avoir à vous soucier d'enrouler le câble en essayant de faire correspondre les brochages.

Connecteur à broches antirotation à 1 rangée
Exemple de brochage anti-rotation avec une seule rangée à l’aide de Phoenix Contact 1933260.

Dans l'exemple ci-dessus, vous êtes libre d'acheminer l'alimentation, la fondation et les signaux par le biais de plusieurs broches, mais vous devrez appliquer la mise en miroir illustrée ci-dessus si vous voulez que le brochage soit résistant à la rotation. L'entrelacement de l'alimentation et de la fondation dans ce type de brochage fournira une isolation élevée contre les bruits externes tout en vous offrant une connectivité résistante à la rotation. L'inconvénient est le grand nombre de broches qui sont utilisées pour garantir que la connexion est anti-rotation.

Brochage à double colonne

Supposons qu'au lieu d'un brochage linéaire comme illustré ci-dessus, nous utilisions un brochage à deux rangées. Les brochages à deux rangées ne sont que légèrement plus complexes, car nous devons appliquer des conditions de résistance à la rotation à travers le connecteur (entre les colonnes) et le long du connecteur (également entre les colonnes). Dans ce cas, vous devez découper le brochage en quadrants, chaque quadrant étant ensuite reflété dans le coin opposé. Un exemple de ce type de brochage résistant à la rotation est présenté ci-dessous.

Tête de broche antirotation à 2 rangées
Exemple de brochage résistant à la rotation avec deux colonnes à l'aide de TE Connectivity 5-146256-5.

Ici, nous avons un problème similaire : le nombre total de connexions disponibles est réduit de 10 à 5, ceci est dû au fait que chaque broche du côté gauche du brochage nécessite un miroir du côté droit. Vous me direz que l'exemple à 2 rangées est plus complexe, mais c'est également une meilleure option en termes d'espace sur la carte, car il sera plus compact.

Brochures avec 3 colonnes ou plus

Dès que vous avez affaire à 3 colonnes ou plus, vous combinez essentiellement les brochages anti-rotation à une rangée et ceux à deux rangées en un seul symbole et une seule emprunte. Jetez un œil à l'exemple de composant ci-dessous : cette tête à 24 broches possède deux ensembles de broches extérieures qui doivent toujours être mis en miroir. Cependant, l'ensemble intérieur pourrait être totalement dissocié des broches extérieures. En d'autres termes, la mise en miroir de la colonne centrale pourrait être appliquée sur un brochage à une seule colonne. Une autre solution consiste à définir la colonne centrale pour que celle-ci corresponde à certaines des broches situées le long des bords.

Tête de broche antirotation à 3 colonnes
Ce connecteur à 3 colonnes (933824TS) pourrait avoir un brochage étrange, mais il peut être conçu avec une protection contre la rotation forcée.

Si vous n'êtes toujours pas convaincu de l'utilité d'un brochage de connecteur résistant à la rotation, il vous suffit de regarder la fiche USB de type C de votre téléphone portable. La prochaine fois que vous aurez besoin de réaliser un brochage anti-rotation, utilisez les meilleurs outils de conception CircuitMaker, l'application de conception de circuits imprimés la plus facile à utiliser. Les utilisateurs peuvent également créer rapidement des empreintes pour les composants et placer les marques de sérigraphie requises. Tous les utilisateurs de CircuitMaker ont accès à un espace de travail personnel sur la plateforme Altium 365, où ils peuvent télécharger et stocker des données de design dans le cloud, et visualiser facilement les projets via un navigateur Web dans une plateforme sécurisée.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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