Обжимные клеммы позволяют легко подключать/отключать электронные компоненты без использования паяльника и оплетки для выпайки. И за просмотром одной из дешевых торговых платформ, вы можете решить, что для использования этого удобного метода достаточно приобрести кримпер вместе с набором клемм JST и DuPont (клон Mini-PV). В конце концов, это ведь просто кусок металла, который обжимается вокруг оголенного провода. Какие тут могут возникнуть проблемы?
Горькая правда в том, что несмотря на абсурдность дороговизны оригинальных кримперов JST и Mini-PV они гарантируют точные и надежные обжимы с долгосрочным и стабильным сроком службы. То же касается оригинальных клемм JST, Mini-PV и Molex. В этом случае можно запросто испытать на себе поговорку «скупой платит дважды».
▍ Поучительная история
Пример плохого обжима (слева), который привел к серии возгораний в кондиционерах. Сравните с правильным обжимом справа, где жилы обхвачены уже плотнее.
В 2007 году установленные в ряде мотелей и частных домов кондиционеры начали воспламеняться, казалось бы, сами собой. Все они были изготовлены одной техасской компанией, Goodman Co. После нескольких сообщений о возгорании, был сделан вывод, что проблема в некачественных кабелях питания, изготовленных новым поставщиком, Tower.
После отзыва устройств с кабелями этой компании, судебное расследование начало выяснять реальную причину. Используя для проверки кондиционеры, которые еще не успели загореться, следствию удалось проследить проблему до самих виновников – флажковых клемм – которые были обжаты поверх скрученных жил кабелей питания. Из-за недостаточного давления, оказанного на провод во время обжима, внутри разъема оставалось свободное пространство, которое увеличивало сопротивление контактов.
При протекании большого тока это приводило к быстрому нагреву и в конечном итоге возгоранию. На фабрике Tower использовались не заявленные обжимные устройства AMP, а некорректно настроенные аналоги, которые делали некачественный обжим. В данном случае решение Tower сэкономить несколько баксов в конечном счете привело к утрате прибыли, а также подвергло угрозе жизни людей и их собственность.
Важнейшим элементом хорошего обжима является пластическая деформация, а именно то, достаточно ли задействуется это свойство материалов для получения прочного контакта, не превышается ли необходимое для этого усилие, и не оказывается ли оно слишком слабо, как в рассмотренном случае.
▍ Ответственность на покупателе
Описанная история показывает, что нужно быть очень внимательным к приобретаемому товару: не только к самим устройствам, но и к их компонентам. Одним из ярких примеров здесь будут широко распространившиеся клоны, которые в итоге привели к формированию «синдрома DuPont», став известнее своего гораздо более качественного оригинала.
Как рассказывает Мэтт Миллман, Berg Electronics представили свои клеммы Mini-PV в 1950 году. Эту клемму можно по ошибке принять за DuPont, но на деле она гораздо лучше. Mini-PV имеют биметаллическую конструкцию, включающую пластинчатую пружину (BeCu), и до сих пор выпускаются компанией Amphenol, в том числе для армии США и прочих государственных структур.
Berg Electronics была поглощена корпорацией DuPont в 1972 году, став ее подразделением. Это может объяснять, почему в 90-е годы начали появляться дешевые клоны Mini-PV (включая Harwin М20), которые стали называть «клеммами DuPont», хотя конструктивно от Mini-PV они отличаются.
С тех пор производители клонов не только начали выпускать собственные версии «клемм DuPont», но также и аналоги JST, включая линейки XH, PH и прочие. Допуски, используемые материалы и прочие детали спецификаций, такие как покрытия, в их случае остается только угадывать, особенно при покупке у анонимных продавцов на дешевых торговых площадках.
Использование в клеммах разнородных металлов приводит к гальванической коррозии. Несмотря на то, что это редко сказывается в краткосрочной перспективе, применение коннекторов с разным покрытием на печатных платах или в жгутах проводов с течением месяцев или лет, что будет зависеть от условий эксплуатации, приведет к возникновению все большего количества сбоев в работе. Если вы не знаете конкретных спецификаций используемых в проекте клемм и проводов, то такие подключения становятся рискованными, и лучше их избегать, конечно, если важна долгосрочная надежность.
▍ Сжимайте металл, а не бюджет
Потенциальная опасность экономии средств за счет покупки дешевых аналогов деталей распространяется и на кримперы. Покупая дешевый инструмент, вы рискуете получить некачественный обжим или вообще нерабочее соединение, которое даже натренированный глаз не всегда сможет углядеть. В качестве примера давайте взглянем на не самый дешевый инструмент для JST и DuPont – который я недавно приобрела, а Мэтт Миллман старательно протестировал: Preciva PR-3254:
Будучи обладателем оригинальной обжимки Berg/DuPont Mini-PV, Мэтт смог бок-о-бок сравнить оба инструмента, а также результаты их работы. Самое важное, как подметил Мэтт, это правильная форма зажима PR-3254, поскольку верхний элемент отсека для DuPont должен соответствовать форме О, а не B, которая используется для наконечников JST.
К сожалению, при близком рассмотрении форма оказывается не такой уж правильной. Проблема проявляется, когда закрываются клещи – образующаяся полость больше походит на овал, чем на круг:
И хоть получающийся обжим можно считать приемлемым, при использовании провода AWG 24 (0.205 мм2) он повреждает изоляцию. В случае же AWG 28 (0.0810 мм2) изоляция не повреждается, но прилагаемое на сам провод усилие оказывается недостаточным, что может привести к увеличению сопротивления контакта и прочим проблемам.
Еще один рассмотренный Мэттом кримпер, IWISS SN-025, который предназначен для клемм DuPont, оказался немного лучше PR-3254, но все-таки не рекомендуется к использованию для критически важных соединений, если только вы не хотите попасть в список безответственных производителей рядом с Tower. Так что уж лучше раскошелиться на что-то вроде оригинального Harwin M20 Z20-320 по цене около $460.
Подобные инструменты дополнительно обеспечивают такие бонусы, как ограничитель провода, не позволяющий просунуть наконечник слишком глубоко, а также направляющие внутри зажима, которые помогают выровнять и удерживать наконечник во время обжимки. В результате вы получаете максимально близкий к идеалу контакт в то время, как ручные (без храпового механизма) и бюджетные инструменты требуют высокого навыка для получения хотя бы приемлемых результатов.
▍ Выводы
Вероятно, наиболее важный вывод из всего этого в том, что еще до вникания в детали обжимных клемм и сопутствующих инструментов важно понять основы. Это позволит избежать возможных проблем, в том числе существенных, из-за компонентов и инструментов, несоответствующих поставленной задаче. Даже если это будет любительский проект, вы наверняка предпочтете уверенность в долгосрочной надежности сделанных вами соединений.
Несмотря на то, что обжимка клемм должна быть быстрой и не требовать лишних усилий, использование некачественных деталей и/или инструментов скорее всего приведет, как минимум, к потере времени. Когда дело доходит до реальной покупки компонентов, то все сводится к сознательному выбору: приобрести клоны Harwin M20 Mini-PV или же сыграть в рулетку со случайным продавцом на AliExpress? Окажется ли выбор в пользу IWISS либо Preciva правильным в случае их использования лишь для несерьезной работы, или же нерабочий обжим потенциально может привести к очень плачевным последствиям?
Естественно, самым простым ответом будет просто склониться к оригинальным изделиям, тем же Harwin, JST и Molex. Но даже если найти подержанные инструменты на eBay или аналогичных площадках, то это все равно окажется приличным вложением в то, что скорее всего является просто хобби, и где ошибка не окажется критичной. Если человек осведомлен об ограничениях и нюансах используемых им деталей и инструментов, то, пожалуй, будет сложно сделать реально плохой выбор, разве что взять совсем дешманскую поделку, которая будет только калечить клеммы и/или провода.
