מלבד כמה סביבות יישומים קשות, בעצם כל המחברים המיועדים למוצרים נותנים עדיפות לעלות הרכיב ולא למאפיינים. עם זאת, אופטימיזציה של גודל, משקל והספק (SWaP) הופכת כעת לעדיפות ברוב השווקים. מוצרים שמתחברים במהירות ובאמינות הולכים ומתרבים בכל היבטי חיינו. מהנדסי עיצוב מכירים בכך שמחברים ממלאים תפקיד מפתח בעיצובים קומפקטיים, ולכן הם משקיעים מאמץ רב יותר בבחירת המחבר הטוב ביותר עבור היישום. אבל לקבוע אילו מחברים מתאימים ביותר היא מאתגרת.
כיום יישומי תעשיית תאורת ה-LED של' יכולים להשיג יעילות גבוהה יותר וביצועים טובים יותר על ידי שימוש במחברים בצפיפות גבוהה ובגודל קטן. תמכו בייצור אוטומטי, עמדו בתנאי סביבה קשים, הקלו על ההתקנה, עמדו במפרטים והשגתם יעדי עיצוב. התכונות החשמליות והמכניות הייחודיות של המחבר הן קריטיות. פיתוח מחברים עם ריתוך אוטומטי, התקנה קלה, ביצועים מצוינים ועמידה במפרטים דורש עלות מסוימת.
על מנת לקבוע את המחבר הטוב ביותר עבור תאורת LED ואלקטרוניקה תעשייתית, מהנדסי עיצוב צריכים לשקול את המאפיינים הבאים ולעבוד עם ספקי מחברים המספקים קו מוצרים מקיף ליישומים כאלה.
מאפיינים חשמליים של תאורת LED
לפני שמתעמקים בגודל, התאמה ותפקוד של המחבר, כדאי לוודא שהמאפיינים החשמליים שלו עומדים בציפיות. כולל מתח מדורג, עמידה במתח, זרם נקוב, הורדת זרם, התנגדות למגע, התנגדות בידוד וטמפרטורת פעולה מדורגת.
מתח מדורג: המתח הנקוב של המחבר, או מתח העבודה, הוא המתח הרציף המרבי במהלך פעולה רגילה, ולא יגרום לעיוות פיזי או לכשל חשמלי. דירוג המתח של המחבר נקבע על ידי הפרמטרים הנדרשים של מאפייני חומר הבידוד שלו ומרווח המגע שלו.
מתח עמידה: מתח העמידות הוא מתח הפרש הפוטנציאל הגבוה ביותר שהמחבר יכול להתמודד איתו לפני שהוא מגיע למתח התמוטטות או הפרעת פריקת המתח. המחבר נבדק ליד מתח התמוטטות. תחת מתח העמידות שלו, בדרך כלל כ-75% ממתח התמוטטות, יש להשתמש בו בבטחה ללא קשתות על פני השטח. מתח העמידות תלוי בחומר הבידוד, מרחק הרווח ומרחק הזחילה של המחבר. מתח עמידה גבוה יותר מצביע על אפשרות נמוכה יותר של תקלות קשת פני השטח. עם זאת, סביבת היישום ותנאי ההפעלה עשויים להשפיע על תוצאות אלו.
זרם נקוב: הזרם הנקוב או זרם העבודה של המחבר מתייחס לזרם המרבי באמפר (A), אשר נקבע על ידי חומר המגע, התנגדות המגע של האלמנט המוליך וטמפרטורת העבודה ופרמטרים נוספים. על המתכנן לבחור את הזרם המדורג העונה על טמפרטורת היישום ופיזור החום.
הורדת זרם: מקובל להפחית את הזרם הנקוב של המחבר ב-20% לפחות. פעולה זו יכולה להפחית את עליית הטמפרטורה בתוך המחבר ולספק הגנה נוספת מפני מתח חולף או שיאי זרם החורגים מהפעולה הרגילה ועלולים לגרום לכשל קטסטרופלי. ספקי מחברים רבים מספקים עקומות ירידה נוכחיות כדי לעזור למעצבים לקבוע אם מוצר מחברים מסוים עונה על הדרישות שלהם.
התנגדות מגע: התנגדות המגע מוגדרת כהתנגדות במפגש של שני אלמנטים מוליכים מזדווגים, אשר נקבעת על ידי חומר המגע, הכוח הרגיל במפרק וטיפול פני השטח של שני האלמנטים המוליכים. מחברים בעלי עמידות נמוכה למגע יכולים לייצר פחות חום ולעזור לשפר את הביצועים הכוללים של המוצר, שניתן להשיג על ידי חיבורים הדוקים וטיפולי משטח נקיים, נטולי זיהום ולא מחמצנים.
התנגדות בידוד: כאשר מתח מופעל דרך המחבר, ניתן למדוד את זרם הדליפה. כמות זרם הדליפה תלויה בחומר הבידוד של המחבר, טמפרטורת ההפעלה, לחות הסביבה וזיהום הסביבה.
טמפרטורת עבודה מדורגת: טמפרטורת העבודה המדורגת היא הטווח מהטמפרטורה הנמוכה ביותר לטמפרטורה הגבוהה ביותר כדי להבטיח עבודת חיבור רגילה. עבודה מחוץ לטווח טמפרטורות זה עלולה לגרום לנזק למחבר, לרבות עיוות פיזי, כגון התכה של בתי פלסטיק ומבודדים, ונזקי מגע עקב עייפות, חמצון או נזק לשכבת הציפוי. אי הפעלת המחבר בטמפרטורת הפעולה הנקובת שלו יכולה גם להשפיע קשות על ביצועי המחבר ולגרום לכשל בטרם עת של המחבר.
