8-968975-2 ขั้วต่อแบบหญิง 21 ขา พร้อมสายไฟแบบประกอบสำหรับยานยนต์ ซ็อกเก็ตสายไฟระบบไฟฟ้ารถยนต์

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

TE Connectivity รุ่น 8-968975-2 เป็นตัวเรือนแบบหญิง (female housing) ที่ไม่มีระบบปิดผนึก (unsealed) จำนวน 21 ตำแหน่ง จัดเรียงเป็น 3 แถว จากตระกูลขั้วต่อ AMP MCP 2.8 ตัวเรือนนี้ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อสายไฟกับสายไฟ (wire-to-wire applications) และรองรับขั้วต่อแบบหญิง (female terminals) ของ AMP MCP 2.8 ขั้วต่อนี้ไม่สามารถปิดผนึกได้ (non-sealable) และมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ไม่จำเป็นต้องป้องกันการซึมผ่านของของเหลว ตัวเรือนผลิตจากพลาสติก PBT (polybutylene terephthalate) สีเทา ที่เสริมด้วยเส้นใยแก้ว (glass-filled) ซึ่งให้ความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรทางความร้อน โครงสร้างแรงดันไฟฟ้าตามค่ามาตรฐานรองรับระบบที่ใช้แรงดัน 12 V และ 24 V โดยมีแรงดันใช้งานสูงสุด 28 V DC ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของตัวเรือนอยู่ระหว่าง -40 °C ถึง 120 °C ระยะห่างศูนย์กลาง (centreline pitch) ระหว่างวงจรแต่ละคู่คือ 5 มม. [0.197 นิ้ว] และระยะห่างระหว่างแถว (row-to-row spacing) คือ 5.5 มม. ซึ่งเป็นค่าโดยทั่วไปสำหรับตระกูลขั้วต่อนี้ ขั้วต่อนี้เหมาะสมสำหรับการใช้งานในวงจรจ่ายพลังงาน

ผลิตภัณฑ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของระบบตัวเชื่อมต่อแบบไม่ปิดผนึก AMP MCP 2.8 ซึ่งประกอบด้วยหัวแท็บ (หัวขาปัก) สำหรับการยึดติดกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และตัวเรือนหญิงที่จับคู่ได้ รุ่น 8-968975-2 เป็นตัวเรือนหญิงที่จับคู่กับหัวแท็บ MCP 2.8 ที่สอดคล้องกัน เช่น หัวขาปักแบบ 21 ตำแหน่ง ตามที่ระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์หมายเลข 108-94624 (เลขที่แบบวาด 966140 ซีรีส์) ตัวเรือนนี้มีกลไกการล็อกหลักในตัวเรือนเอง และมีการจัดแนวการจับคู่แบบมีรหัส (รหัส A) เพื่อป้องกันการจับคู่ผิดพลาด ตัวเชื่อมต่อออกแบบมาสำหรับการติดตั้งกับสายเคเบิล (แบบแขวนลอย) โดยมีมุมออกของสายไฟแบบตรง 180° ผลิตภัณฑ์นี้ไม่สามารถซ่อมบำรุงได้ (ไม่สามารถซ่อมแซมได้ = ไม่) และไม่มีฟังก์ชันยืนยันตำแหน่งของเทอร์มินัล (Terminal Position Assurance) หรือยืนยันตำแหน่งของตัวเชื่อมต่อ (Connector Position Assurance)

วัสดุและการก่อสร้าง

ตัวเรือนทำจากพลาสติกเทอร์โมพลาสติกชนิด PBT ที่เติมด้วยแก้ว ซึ่งมีคุณสมบัติคงรูปได้ดี ทนความร้อนได้ดี และมีความแข็งแรงเชิงกลสูง วัสดุนี้มีปริมาณฮาโลเจนต่ำ โดยปริมาณของโบร์มีน (Br), คลอรีน (Cl) และฟลูออรีน (F) แต่ละชนิดไม่เกิน 900 ppm ต่อวัสดุเนื้อเดียวกัน และยังปราศจากสารกันไฟ (BFR/CFR) และ PVC อีกด้วย ขั้วต่อ (ไม่รวมมาพร้อมกับตัวเรือน) ทำจากโลหะผสมทองแดง และชุบด้วยดีบุกตามมาตรฐานสำหรับระบบ AMP MCP 2.8 เนื่องจากขั้วต่อชนิดนี้ไม่มีการปิดผนึก จึงไม่มีซีลสำหรับสายไฟหรือซีลรอบขอบ ช่องว่างที่ไม่ได้ใช้งานไม่จำเป็นต้องใส่ปลั๊กปิดผนึก เนื่องจากขั้วต่อนี้ไม่จำเป็นต้องกันน้ำอย่างสมบูรณ์ สีของตัวเรือนคือสีเทา และรหัสการจับคู่ (keying code) คือ A ซึ่งรับประกันการจัดแนวที่ถูกต้องเมื่อเชื่อมต่อกับหัวแท็บ (tab header) ที่ตรงกัน

ระบบขั้วต่อและการต่อสายไฟ

ตัวเชื่อมต่อรุ่น 8-968975-2 รองรับขั้วต่อแบบหญิง AMP MCP 2.8 (ขั้วต่อแบบรับ) ขั้วต่อเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับใช้กับสายไฟที่มีขนาดโดยทั่วไปตั้งแต่ 0.5 มม.² ถึง 2.5 มม.² ขึ้นอยู่กับรหัสส่วนประกอบของขั้วต่อเฉพาะแต่ละชนิด ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการต่อปลายสายและการประยุกต์ใช้งานสำหรับขั้วต่อ AMP MCP 2.8 ระบุไว้ในเอกสารข้อกำหนดการใช้งานฉบับที่ 114-18221-3 ขั้วต่อจะถูกย้ำเข้ากับสายไฟโดยใช้เครื่องมือที่ได้รับการรับรอง จากนั้นจึงใส่เข้าไปในช่องยึดภายในตัวเรือน ตัวเรือนมีคุณสมบัติการล็อกหลักที่ทำหน้าที่ยึดขั้วต่อให้อยู่ในตำแหน่งที่แน่นอน ตัวเรือนนี้ไม่มีระบบยืนยันตำแหน่งขั้วต่อ (TPA) ดังนั้นการยึดขั้วต่อจึงอาศัยเพียงกลไกล็อกหลักเท่านั้น ความต้องการแรงยึดขั้วต่อ ตามที่ระบุไว้ในข้อกำหนดของหัวต่อที่สอดคล้องกัน (ฉบับที่ 108-94624) สำหรับชิ้นส่วนที่จับคู่กัน กำหนดให้แรงยึดขั้นต่ำในทิศทางการจับคู่ต้องไม่น้อยกว่า 50 นิวตัน สำหรับแผ่นยึดบนหัวต่อ ส่วนตัวเรือนแบบหญิงนี้คาดว่าจะมีประสิทธิภาพในการยึดขั้วต่อในระดับที่ใกล้เคียงกันเมื่อจับคู่กับขั้วต่อที่เหมาะสม

สมรรถนะทางไฟฟ้า

อิงตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์สำหรับหัวต่อแบบแท็บคู่ (108-94624) ซึ่งใช้ระบบการสัมผัส MCP 2.8 ร่วมกัน ชุดขั้วต่อถูกออกแบบให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านไฟฟ้าต่อไปนี้ การทดสอบความต้านทานแรงดันต้องไม่มีปรากฏการณ์อาร์ค (flash-over) หรือการล้มเหลวของฉนวน (breakdown) ระหว่างขั้วต่อที่อยู่ติดกันและขอบภายนอก เมื่อทำการทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้า 500 Veff ที่ความถี่ 50 Hz เป็นเวลา 60 วินาที วิธีการทดสอบเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60512-2 การทดสอบข้อ 4a วิธี C ค่าความต้านทานฉนวนต้องมีค่าไม่น้อยกว่า 10 MΩ เมื่อวัดด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 500 V ตามมาตรฐาน IEC 60512-2 การทดสอบข้อ 3a วิธี C ค่าความต้านทานรวมผ่านขั้วต่อที่เชื่อมต่อกันและขั้วปลาย (through-resistance) ต้องไม่เกิน 6 mΩ ในสภาพใหม่ โดยวัดตามมาตรฐาน IEC 60512-2 การทดสอบข้อ 2a

สมรรถนะทางกล

สมรรถนะเชิงกลของระบบขั้วต่อถูกกำหนดไว้ในข้อกำหนดของหัวข้อแท็บ (tab header specification) แรงที่ใช้ในการต่อกันและแยกกันของชุดขั้วต่อ (เมื่อตัวเรือนฝั่งหญิง (female housing) ถูกต่อกับหัวข้อแท็บที่สอดคล้องกัน) ถูกกำหนดไว้สูงสุดที่ 15 นิวตันต่อจำนวนตำแหน่ง (ways) ดังนั้นสำหรับขั้วต่อแบบ 21 ตำแหน่ง แรงสูงสุดที่ใช้ในการต่อกันจะเท่ากับ 315 นิวตัน และแรงสูงสุดที่ใช้ในการแยกกันก็จะเท่ากับ 315 นิวตันเช่นกัน การทดสอบนี้ดำเนินการตามมาตรฐาน IEC 60512-7 ข้อทดสอบที่ 13a โดยใช้ความเร็วในการกระทำเท่ากับ 25 มม./นาที แรงยึดจับของแท็บภายในหัวข้อ (และโดยนัยเดียวกันคือแรงยึดจับของขั้วต่อฝั่งหญิงภายในตัวเรือน) จะต้องมีค่าไม่น้อยกว่า 50 นิวตันในทิศทางการต่อกัน ซึ่งทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60512-8 ข้อทดสอบที่ 15a ที่ความเร็ว 25 มม./นาที ความสามารถในการรับน้ำหนักคงที่ของล็อกขั้วต่อ (ความแข็งแรงของตัวล็อก) จะต้องสามารถทนต่อแรงดึงออก (pull-off direction) ได้ไม่น้อยกว่า 100 นิวตัน ซึ่งทดสอบตามมาตรฐาน DIN EN 60512-15-6 ที่ความเร็ว 25 มม./นาที ข้อกำหนดเชิงกลเหล่านี้รับประกันการต่อกัน การแยกกัน และการล็อกอย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะการใช้งานทั่วไปในยานยนต์

อุณหภูมิและค่าการประเมินสภาพแวดล้อม

ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของตัวเรือนรุ่น 8-968975-2 อยู่ที่ -40 °C ถึง 120 °C ซึ่งกว้างกว่าช่วงอุณหภูมิ -30 °C ถึง 100 °C ที่ระบุไว้สำหรับหัวต่อแบบไม่กันน้ำมาตรฐาน MCP 2.8 ขา (pin headers) ตามข้อกำหนดเบอร์ 108-94624 วัสดุที่ใช้ทำตัวเรือนเหมาะสมกับช่วงอุณหภูมิที่ขยายออกไปนี้ และตัวเชื่อมต่อได้รับออกแบบมาเพื่อใช้งานในแอปพลิเคชันยานยนต์บริเวณใต้ฝากระโปรงหน้า (underhood) และภายในห้องโดยสาร ซึ่งมีอุณหภูมิสูงแต่ไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันจากสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ ผลิตภัณฑ์นี้ไม่มีการระบุระดับการป้องกันตามมาตรฐาน IP เนื่องจากเป็นแบบไม่กันน้ำ ความทนทาน (จำนวนรอบการเสียบ-ถอด) ของระบบขั้วต่อระบุไว้ที่ ≤10 รอบ สำหรับพื้นผิวขั้วต่อที่เคลือบด้วยดีบุก ตามข้อกำหนดของหัวต่อ

ความสามารถในการบัดกรีและการประกอบ

ตัวเรือนเองไม่ได้ถูกบัดกรี หัวต่อแบบแท็บ (tab header) ที่ใช้คู่กันจะถูกบัดกรีเข้ากับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ตามข้อกำหนดของหัวต่อแบบแท็บ (มาตรา 3.5.2) ความสามารถในการบัดกรียังคงเป็นไปได้หลังการจำลองความเครียดจากการแก่ตัว (ให้ความร้อนแห้งเป็นเวลา 16 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 155°C) แต่หัวต่อนี้ไม่เหมาะสำหรับกระบวนการบัดกรีแบบรีฟโลว์ (reflow soldering) สำหรับการประกอบตัวเรือนแบบเมีย (female housing) ผู้ใช้งานต้องรีด (crimp) เทอร์มินัลแบบเมีย AMP MCP 2.8 เข้ากับสายไฟ ตามข้อกำหนดการใช้งานฉบับที่ 114-18221-3 จากนั้นสอดเทอร์มินัลเข้าไปในช่องว่างของตัวเรือนจากด้านหลัง (ด้านสายไฟ) ดันเข้าอย่างตรงๆ จนกระทั่งล็อกหลัก (primary locking lance) ล็อกเข้าที่ ซึ่งสามารถรับรู้ได้ทั้งจากการสัมผัสและเสียงคลิก ตรวจสอบการยึดแน่นโดยดึงสายไฟเบาๆ เพื่อยืนยัน ทั้งนี้ เนื่องจากตัวเชื่อมต่อไม่มีการปิดผนึก (unsealed) และไม่มี TPA (Terminal Position Assurance) จึงไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนการล็อกรอง (secondary locking) สำหรับช่องว่างที่ไม่ได้ใช้งาน ไม่จำเป็นต้องใช้ปลั๊กปิดผนึก (sealing plugs) ในการจับคู่ตัวเชื่อมต่อ ให้จัดแนวลักษณะการจับคู่ (keying features) รหัส A ของตัวเรือนแบบเมียให้สอดคล้องกับหัวต่อแบบแท็บที่ใช้คู่กัน (เช่น หัวต่อแบบแท็บซีรีส์ 966140 จำนวน 21 ตำแหน่ง) แล้วดันเข้าจนกระทั่งกลไกล็อกตัวเรือน (housing latch) ล็อกเข้าที่อย่างสมบูรณ์ การแยกตัวเชื่อมต่อทำได้โดยกดกลไกล็อกลงแล้วดึงตัวเรือนออกจากกัน ตัวเชื่อมต่อนี้ไม่สามารถซ่อมบำรุงได้ หากขั้วต่อใดขั้วต่อหนึ่งเสียหาย ควรเปลี่ยนตัวเรือนทั้งชิ้น

การปฏิบัติตามกฎหมาย

จากข้อมูลที่ให้มาสำหรับรหัสชิ้นส่วน 8-968975-2 ผลิตภัณฑ์นี้สอดคล้องตามข้อกำหนดของกฎหมาย RoHS ของสหภาพยุโรป (2011/65/EU) รวมถึงคำสั่งมอบอำนาจฉบับที่ 2015/863/EU ด้วย นอกจากนี้ยังสอดคล้องตามข้อกำหนดของกฎหมาย ELV ของสหภาพยุโรป 2000/53/EC อีกด้วย สำหรับข้อบังคับ RoHS ฉบับที่ 2 ของจีน ไม่มีสารที่ถูกจำกัดอยู่เหนือเกณฑ์ที่กำหนด สำหรับข้อบังคับ REACH ของสหภาพยุโรป (EC) ฉบับที่ 1907/2006 ผลิตภัณฑ์นี้ไม่มีสารที่ก่อความกังวลสูงมาก (Substance of Very High Concern: SVHC) ตามรายการผู้สมัคร (Candidate List) ที่สำนักงานเคมีแห่งสหภาพยุโรป (ECHA) ปรับปรุงล่าสุดในเดือนกุมภาพันธ์ 2569 (ซึ่งมีสารทั้งหมด 253 ชนิด) ปริมาณฮาโลเจนต่ำ: วัสดุแต่ละชนิดที่เป็นเนื้อเดียวกันมีบรอมีน (Br), คลอรีน (Cl) และฟลูออรีน (F) ต่ำกว่า 900 ppm และผลิตภัณฑ์นี้ยังปราศจากสารหน่วงการลุกลามของเปลวไฟที่มีเบอริลเลียม (BFR), สารหน่วงการลุกลามของเปลวไฟที่มีคลอรีน (CFR) และพอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) อีกด้วย ความสามารถในการประมวลผลด้วยการเชื่อมแบบโซลเดอร์ (solder process capability) ไม่เหมาะสมสำหรับกระบวนการเชื่อมแบบโซลเดอร์ เนื่องจากชิ้นส่วนนี้เป็นปลอกตัวเชื่อมแบบคริมป์ (crimp connector housing)

บทสรุป

TE Connectivity รุ่น 8-968975-2 เป็นตัวเรือนแบบหญิง (female housing) ที่ไม่มีการปิดผนึก จำนวน 21 ตำแหน่ง 3 แถว สำหรับระบบขั้วต่อแบบสายต่อสาย AMP MCP 2.8 ผลิตจากพลาสติก PBT เคลือบไฟเบอร์กลาสสีเทา มีค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ที่ 12 V และ 24 V (แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงทำงานได้สูงสุด 28 V) และสามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิ -40 °C ถึง 120 °C ตัวเรือนนี้รองรับขั้วต่อแบบหญิง (female terminals) ของ MCP 2.8 มีระยะห่างระหว่างขั้ว (pitch) 5 มม. และออกแบบให้แขวนลอย (free-hanging) โดยมีช่องออกสายที่มุม 180° สอดคล้องตามข้อกำหนด RoHS, ELV, REACH SVHC-free และต่ำในสารฮาโลเจน เมื่อจับคู่กับหัวขั้ว (tab header) ที่ตรงกัน ระบบขั้วต่อนี้จะตอบสนองข้อกำหนดด้านไฟฟ้า ได้แก่ ความต้านทานฉนวน 500 V, ความต้านทานฉนวน 10 MΩ และความต้านทานการสัมผัส 6 mΩ รวมทั้งข้อกำหนดด้านกลไก ได้แก่ แรงจับคู่ 15 N ต่อทาง, แรงยึดขั้ว 50 N และแรงยึดล็อก 100 N ขั้วต่อนี้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านพลังงานในยานยนต์ที่ไม่จำเป็นต้องมีการปิดผนึกเพื่อป้องกันสิ่งแวดล้อม โดยให้สมรรถนะด้านไฟฟ้าและกลไกที่เชื่อถือได้ตามข้อกำหนดของ TE