Введение
Однопроводный электрический разъем, используемый для соединения проводов с оборудованием. Электрическая часть.
Банановый разъем (обычно банановый штекер для разъема мужского типа и банановая гнездо (или розетка) для разъема женского типа) – это однопроводный электрический разъем (один проводник), используемый для соединения проводов с оборудованием. Также часто используется термин «разъем 4 мм», особенно в Европе, хотя не все банановые разъемы совместимы с деталями 4 мм, и существуют банановые разъемы 2 мм. Существуют различные конструкции контактов банановых штекеров, все они основаны на принципе использования пружинного металла для создания силы, направленной наружу, в непружинящее цилиндрическое гнездо, обеспечивая плотное соединение с хорошей электропроводностью. Распространенные типы включают: цельный штифт, прорезанный вдоль и слегка раздвинутый, наконечник из четырех лепестковых пружин, цилиндр с одной лепестковой пружиной сбоку, пучок жесткой проволоки, центральный штифт, окруженный цилиндром с множественными прорезями и центральным выступом, или простая пружинная сталь, свернутая в почти полный цилиндр. Штекеры часто используются для подключения патч-кордов к электронному измерительному оборудованию, такому как лабораторные блоки питания, а банановые штекеры с изоляцией распространены на проводах щупов мультиметров.
Дизайн
Оригинальная вилка состоит из цилиндрического металлического штифта длиной около. Эта длина штифта до сих пор распространена в Европе и других частях мира. Однако появились и другие размеры, такие как штифты, которые обычно можно найти в США. Другие длины между и менее распространены. Номинальный диаметр штифта составляет. Штифт имеет одну или несколько продольных пружин, которые слегка выпячиваются наружу, придавая ему вид банана. С учетом пружин, фактический диаметр банановой вилки обычно немного больше 4 мм в не подключенном состоянии. При вставке в соответствующую 4-мм розетку пружины прижимаются к стенкам розетки, улучшая электрический контакт и предотвращая выпадение штифта. На другом конце вилки имеется клеммник, к которому можно подсоединить отрезок гибкого изолированного провода, который либо прикручивается, либо припаивается, либо обжимается. На банановых вилках для лабораторного использования обычно устанавливается изолирующий пластиковый колпачок на задней части разъема, в то время как банановые вилки для подключения динамиков часто используют неизолированные металлические корпуса. На задней части 4-мм вилки часто просверливается отверстие диаметром 4 мм, поперечное или осевое, или и то, и другое, для приема штифта другой 4-мм вилки. Этот тип называется штабелируемой вилкой. Для использования при высоком напряжении используются вилки и розетки с изоляционной оболочкой. Они добавляют изолирующую оболочку вокруг обоих соединителей – мужского и женского, чтобы избежать случайного контакта. Вилка с оболочкой не будет работать с розеткой без оболочки, но вилка без оболочки подойдет к розетке с оболочкой. Отдельные банановые вилки и розетки обычно имеют цветовую кодировку – красную и черную, но доступны в широком разнообразии цветов. Двойные банановые вилки часто черные с каким-либо конструктивным элементом, например, формованным выступом или толстой перемычкой, маркированным "Gnd", для обозначения относительной полярности двух вилок. Помимо подключения к специальным банановым розеткам, банановые вилки могут подключаться к "пятиконтактным" или "универсальным" клеммным стойкам.
Протоколы
Разъем PL 259 широко используется как высокочастотный кабельный соединитель; это экранированная форма 4-мм бананового разъема. Многие широко используемые разъемы основаны на объединении двух или более банановых разъемов в общем пластиковом корпусе и других конструктивных особенностях для удобства использования и предотвращения случайного подключения к другим подобным разъемам. Многие из этих разъемов произошли от "двойного бананового" разъема, который состоит просто из двух банановых разъемов, расположенных на расстоянии друг от друга (измеряется от центра до центра каждого отдельного разъема). Расстояние в 3/4 дюйма впервые появилось на испытательном оборудовании General Radio в 1920-х годах, и их тип 274 M с двойным разъемом является заметным примером того периода. Корпус может обеспечивать подключение отдельных проводов, постоянно прикрепленного коаксиального кабеля, обеспечивающего сигнал и заземление, или коаксиального разъема, такого как BNC-разъем, показанный на фотографии. Традиционно выступ, расположенный на одной стороне двойного бананового разъема, обозначает землю, оболочку или отрицательную (опорную) сторону соединителя.
Миниатюрные соединители для бананов
Были представлены различные миниатюрные версии бананового разъема. Один тип имеет диаметр 2,6 мм и примерно в три раза меньше длины стандартного разъема, и обычно используется в модельном железнодорожном транспорте. Эти разъемы значительно более хрупкие, чем разъемы большего размера. Несколько миниатюрных банановых разъемов обычно располагаются с шагом в 1/2 дюйма. Другой миниатюрный тип – банановый разъем 2 мм, который в остальном идентичен 4-мм версии, включая различные типы контактных штырей и наличие корпусированных версий для применения при высоком напряжении.
Крепления с кончиками
Близкая по конструкции, но отличающаяся, – так называемый "штыревой разъем" и соответствующая "штыревая розетка". Конструкция штыревого разъема напоминает банановый разъем, но без пружины на штыре; вместо этого он полагается на пружину в розетке или на точно выверенные допуски, чтобы обеспечить надежный контакт. Диаметр штыря составляет 2 мм. Штыревой разъем использовался там, где требовалась максимальная плотность соединений (например, в пробковых платах с штырями), или где необходим был очень компактный разъем.
Зажим для пропуска
Эти поверхностно похожие вилки широко использовались в Великобритании и других странах до 1960-х годов. Основным применением было подключение отдельных высоковольтных (обычно 90 вольт) и батарей смещения сетки в ранних ламповых (электронно-лучевых трубных) радиоприемниках, работающих от батарей, а также антенны, заземления и внешних громкоговорителей как в радиоприемниках, работающих от сети, так и от батарей. Батарейные контакты представляли собой короткие (примерно 6–10 мм) латунные трубки с расклешенным концом и заданным внутренним диаметром. Название "wander plug" (блуждающая вилка) могло произойти от необходимости "подбирать" правильное напряжение смещения сетки для наиболее экономичной работы радиоприемника. Блуждающая вилка всегда использовалась в жестком гнезде, поэтому ее контактная часть была разделена для обеспечения некоторой упругости и надежной фиксации в гнезде. Часто она включала в себя обработанную латунную деталь, которая формировала контакт (также разделенный) и обеспечивала подключение внешнего провода, зажимаемого винтом на цветном твердом пластиковом колпачке. Другая конструкция использовала стальной штифт с продольным разрезом, параллельные концы которого формировали наконечник вилки. Она включала в себя обработанную латунную деталь с внутренним отверстием чуть больше 1/8 дюйма, поперечным прорезем для размещения ушка штифта и внешней резьбой для закручивания цветного твердого пластикового колпачка, затягивание которого удерживало зачищенный конец провода в ушке штифта, обеспечивая надежное соединение. Блуждающая вилка, возможно, предшествовала банановому разъему, но к 1970-м годам практически устарела, к тому времени большая часть оборудования, для которого она требовалась, уже давно вышла из употребления. Блуждающие вилки, как правило, не могли надежно соединяться с банановыми гнездами, и попытки сделать это, раздвигая латунный наконечник, часто приводили к его поломке. Наконечник некоторых банановых разъемов можно было вставить в гнезда, предназначенные для блуждающих вилок, но соединение при этом было ненадежным.
Электрическая безопасность
Качественные банановые разъемы и кабели обычно рассчитаны на 30 В при 15 А. Более дешевые кабели могут иметь один или несколько недостатков: разъемы более низкого качества, проводник меньшего диаметра, проводник с меньшим количеством жил, более тонкая изоляция или изоляция более низкого качества. Банановые разъемы без оболочки обычно не рассчитаны на напряжение сети. Одна из причин, по которой банановые разъемы не предназначены для использования в сети, заключается в том, что открытый банановый штекер или гнездо может представлять опасность поражения электрическим током при подключении к источнику питания. Штекер, который вставлен лишь частично в гнездо, также может представлять риск случайного контакта, поскольку проводящая поверхность штекера не будет полностью закрыта. Это может произойти, особенно если штекер длиной 20 мм вставляется в гнездо, предназначенное только для штекеров длиной 15 мм. У некоторых банановых разъемов имеются открытые винты крепления, электрически соединенные с проводом. При использовании нескольких разъемов, соединенных через поперечные отверстия, большая часть контакта второго разъема остается открытой. Еще одна причина, по которой банановые разъемы не предназначены для использования в сети, – отсутствие двойной изоляции проводов и разъемов. Возможные опасности включают поражение электрическим током, электротравму, ожоги от случайного короткого замыкания и повреждение подключенного оборудования. В тех случаях, когда важна электробезопасность, используются разъемы и гнезда с оболочкой. Эти разъемы имеют фиксированные или скользящие оболочки или другие устройства для защиты пользователя от случайного контакта с токоведущими частями, но при этом остаются в значительной степени совместимыми с исходной конструкцией. При вставке оболочки штекера и гнезда полностью перекрываются, что гарантирует отсутствие оголенного металла под напряжением. Типичная конструкция (IEC 61010) теперь требуется для тестовых проводов мультиметров и некоторых других типов измерительного и лабораторного оборудования. В этой конструкции металлический банановый штекер полностью заключен в пластиковую трубку и вставляется в глубокое гнездо мультиметра. В качестве альтернативы оборудование может использовать глубокое гнездо типа "папа" для бананового штекера, а тестовый провод – гнездо типа "мама" с оболочкой. Кроме того, провод тестового провода должен быть изготовлен с использованием изоляции, рассчитанной на более высокое напряжение. В большинстве европейских стран стандартная сетевая розетка физически принимает банановые и даже американские "двойные банановые" штекеры (стандартное расстояние между контактами в США достаточно близко к расстоянию между контактами сетевых штекеров, составляющему около 19 мм, а диаметр контактов также совместим), что создает риск поражения электрическим током. По этой причине во всем Европейском Союзе аудиоусилители и акустические системы, принимающие банановые разъемы, должны иметь пластиковые заглушки в гнездах, которые пользователь может вручную извлечь. Великобритания была включена в этот запрет, несмотря на то, что такие сетевые розетки там не использовались.