Conectores de alta corriente para aplicaciones de energía

La electrificación y la gestión de la energía van de la mano a medida que las industrias y las sociedades se esfuerzan por realizar la transición a fuentes de energía renovables, al mismo tiempo que luchan contra la creciente demanda de energía en áreas como los nuevos centros de datos que respaldan la inteligencia artificial y el aprendizaje automático.

Estos problemas están creando un gran potencial para nuevas aplicaciones de alta potencia, como una carga más eficiente para EV (vehículos eléctricos), automatización de fábricas inteligentes y gestión de edificios inteligentes, transporte público, equipos médicos y gestión de energía hospitalaria, entre muchas otras. Los ingenieros y los proveedores se enfrentan a grandes oportunidades para nuevas aplicaciones que puedan abordar las tendencias del mercado y las necesidades de los clientes comerciales y los consumidores.

“El auge anticipado y acelerado de la electrificación desbloquea importantes oportunidades de creación de valor en toda la cadena de valor de la electrificación, incluidos los activos, los componentes y las materias primas”, escribieron los analistas de McKinsey.

La electrificación puede reducir las emisiones generales, bajar los costos de energía y proporcionar a las redes eléctricas de servicios públicos flexibilidad operativa para optimizar los activos de distribución y generación, en lugar de agregar infraestructura, afirma la Oficina de Electricidad del Departamento de Energía de EE. UU.

“El transporte, los edificios, la industria y la agricultura son los sectores económicos que están empezando a electrificarse”, según esa agencia, citando tanto los vehículos eléctricos ligeros como los de flota, la adopción de electrodomésticos eficientes en nuevos edificios residenciales y comerciales, y la modernización de edificios antiguos, procesos y equipos industriales, y equipos agroindustriales.

Las conexiones de alta corriente son vitales

Las conexiones de alta corriente y alto voltaje unirán los circuitos eléctricos de muchas aplicaciones a medida que crezca la demanda del mercado de aplicaciones de electrificación y gestión de la energía.

Los conectores de alta corriente y las soluciones de arneses de cables confiables y flexibles son esenciales para diseñar aplicaciones electrónicas robustas que puedan cumplir con los estándares de seguridad de la industria y el gobierno, y responder a los requisitos de los clientes en rápida evolución, incluidos:

• Habilitación de vehículos eléctricos, vehículos híbridos, infraestructura de carga y sistemas de gestión de baterías
• Apoyo a la automatización industrial, la robótica, la maquinaria y la generación y la distribución de energía
• Facilitación de la generación y el almacenamiento de energía solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica
• Mejora del rendimiento y la seguridad de computadoras portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, consolas de juegos y dispositivos portátiles

Molex ha sido un innovador en conectores de alimentación desde mediados de la década de 1960. La empresa creó un diseño exclusivo de clavijas y conectores que permitía orientar las clavijas de metal de forma correcta, lo que permitió un acoplamiento seguro de conectores pequeños y una reducción de los tamaños.

Las interconexiones más pequeñas son esenciales para las industrias que buscan colocar más dispositivos electrónicos en espacios cada vez más pequeños. Molex ha buscado satisfacer estas necesidades con una selección integral de conectores de alimentación que admiten transferencias de corriente muy alta para fuentes de alimentación y sistemas en espacios desafiantes, a menudo con estrictas restricciones térmicas.

Molex desarrolló la tecnología de conectores COEUR (Figura 1) para superar los desafíos y las duras condiciones ambientales de las aplicaciones de alto rendimiento y alta corriente.

Figura 1: La tecnología de conector COUER de Molex proporciona una mayor superficie conductora y minimiza la generación de calor. (Fuente de la imagen: Molex)

El conector estampado y cónico con haces de contacto en ángulo del diseño COUER maximiza la cantidad de puntos de contacto alrededor del eje radial del pin de acoplamiento. Las zonas de acoplamiento de cada haz de contacto proporcionan una mayor superficie conductora, lo que también minimiza la generación de calor para aplicaciones que transportan corriente alta.

La tecnología de conector COUER es un elemento clave de los conectores de cable a placa/cable a barra colectora PowerWize de la empresa y de la línea UltraWize de conectores de alta corriente de cable a placa y arneses de cables. Esta tecnología proporciona una baja resistencia de contacto y una baja caída del voltaje en la interfaz de contacto debido a múltiples haces de contacto.

Las conexiones PowerWize se pueden montar en placas de circuito impreso o barras colectoras, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de aplicaciones en centros de datos, telecomunicaciones y redes, entornos industriales y aplicaciones de acoplamiento ciego. Pueden soportar hasta 1000 V y 190 A, y están disponibles en versiones de 6 mm con bloqueo lateral y de 8 mm con bloqueo superior; ambos están codificados mecánicamente para eliminar la conexión incorrecta durante la integración del sistema.

Las cabeceras y los receptáculos PowerWize (Figura 2) cumplen con los requisitos de seguridad de contacto estándar de la industria. Se pueden conectar a varios sustratos y engarzar a una amplia gama de estilos y calibres de cables. Los conectores de engarce PowerWize pueden aceptar cables de 1/0 CAE (AWG), 2 CAE (AWG), 4 CAE (AWG), 6 CAE (AWG), 8 CAE (AWG) o 10 CAE (AWG).

Figura 2: Una cabecera de conector PowerWize 2046000001 de Molex. (Fuente de la imagen: Molex)

Los conectores y los arneses de cables UltraWize para implementaciones de placas de circuitos son más específicos para centros de datos donde el ahorro de espacio y la densidad de energía son consideraciones clave. Estos conectores (Figura 3) también están codificados mecánicamente, con clavijas de ubicación para garantizar un acoplamiento correcto y un bloqueo positivo para evitar el desacoplamiento accidental.

Figura 3: Un conector UltraWize 2185670002 de Molex para colocar en placas de circuito impreso. (Fuente de la imagen: Molex)

Los arneses de cables UltraWize permiten una configuración de salida del lado del cable que minimiza la altura de la pila y el espacio que ocupa la PCB mediante la eliminación de la necesidad de acomodar un radio de curvatura del cable. Los arneses de cables tienen una capacidad máxima de voltaje de 125 V y una corriente de hasta 170 A, y están disponibles en versiones de ángulo recto a ángulo recto (2262692025) y de ángulo recto a vertical (Figura 4).

Figura 4: Los arneses de cables 2262702025 UltraWize de Molex en ángulo recto a vertical. (Fuente de la imagen: Molex)

Conclusión

Los conectores PowerWize y UltraWize de Molex ofrecen a los proveedores varias opciones para aplicaciones de corriente muy alta. Ambos tipos de conectores están diseñados teniendo en cuenta la seguridad y el rendimiento, con clavijas de ubicación y codificación mecánica para evitar el acoplamiento incorrecto, así como flexibilidad de diseño para satisfacer diversas necesidades de aplicación.