Ein runder Steckverbinder nach MIL-DTL-38999 mit Nickel - Teflon -Beschichtung. Links: Stecker (männlich); rechts: Buchse (weiblich).

Die vom US-Verteidigungsministerium verwendeten elektrischen oder faseroptischen Steckverbinder wurden ursprünglich in den 1930er Jahren für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im taktischen Bereich entwickelt. Die Serie „AN“ (Army-Navy) setzte den Standard für moderne militärische Rundsteckverbinder . Diese Steckverbinder und ihre Weiterentwicklungen werden oft als Militärstandard- Steckverbinder , „ MIL-STD “ oder (informell) „ MIL-SPEC “ oder manchmal „ MS “ bezeichnet. Sie finden heute Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Industrie, der Schifffahrt und sogar in der Automobilindustrie. [ 1 ]

Eigenschaften

Steckverbinder bestehen üblicherweise aus (i) einem zusammenpassenden Paar (Stecker und Buchse), die jeweils mit männlichen ( Stift- ) oder weiblichen ( Buchsen- ) Kontakten ausgestattet sind; zu beachten ist, dass mindestens eine der Steckverbinderhälften oder deren Kontakte lose sein sollten, um mechanische Belastungen zu minimieren . [ 2 ]

  • Die Kontakte elektrischer Steckverbinder bestehen typischerweise aus Berylliumkupfer (BeCu) oder Phosphorbronze und sind mit Gold oder einem anderen korrosionsbeständigen, hochleitfähigen Metall beschichtet. Die Kontakte sind von einem dielektrischen Isolator umschlossen (in der Regel ein Schichtaufbau aus verschiedenen Polymeren oder Glas [ 3 ] , abhängig von der Steckverbinderserie und dem Hersteller; oft als Einsatz bezeichnet) und befinden sich in einem Gehäuse (auch als Hülse bezeichnet), das häufig aus Aluminium besteht und zum Korrosionsschutz beschichtet oder eloxiert ist . Die Kontakte können fest verbaut oder mit einem Spezialwerkzeug entnehmbar sein. Die elektrische Verbindung zum System am Kontaktanschluss erfolgt entweder durch Löten oder Crimpen . Die Abdichtung zwischen Hülse und Einsatz kann feuchtigkeitsbeständig oder hermetisch sein . Die Einsätze in den beiden Steckverbinderhälften müssen für die korrekte Verbindung ausgerichtet sein. Hülse oder Einsatz verfügen üblicherweise über eine Kodierung, um Fehlsteckungen zu verhindern, die den Steckverbinder beschädigen oder zu elektrischen Problemen führen könnten. Kabelklemmen und weiteres Montagezubehör können vorhanden sein, und die verbundenen Hälften werden üblicherweise durch einen Verriegelungsmechanismus gesichert, um ein Lösen zu verhindern.
  • Glasfaserverbinder sind typischerweise Stecker oder sogenannte männliche Steckverbinder mit einer hervorstehenden Aderendhülse , die die Fasern hält und zwei Fasern für die Verbindung ausrichtet. Sie verwenden einen Steckverbinderadapter, der zum Sicherungsmechanismus der Verbinder (Bajonett-, Schraub- oder Schnappverschluss) passt. Ein zentrales Spezifikationskriterium für Glasfaserverbinder ist die Einfügedämpfung , d. h. der Lichtverlust in der Verbindung, angegeben in dB. [ 4 ]

Elektrische Steckverbinder

  • MIL-DTL-5015 [ 5 ] (ehemals MIL-C-5015) beschreibt runde Steckverbinder mit lötbaren oder gecrimpten Kontakten für kommerzielle und militärische Anwendungen. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit und einfachen Verfügbarkeit werden sie häufig in Elektronik-, Energie- und Steuerschaltungen eingesetzt. [ 6 ] MIL-DTL-5015-Produkte sind in vier Serien unterteilt , und es sind zahlreiche Steckverbinderklassen für ein breites Anwendungsspektrum erhältlich. Steckverbinder sind für Temperaturen von −55 °C (−67 °F) bis 200 °C (392 °F) ausgelegt. MIL-STD-1651 bietet rund 160 Steckkonfigurationen mit bis zu 81 Pins. [ 7 ] Die Grundlage für MIL-DTL-5015 entstand in den 1930er-Jahren, wurde aber inzwischen offiziell durch SAE-AS50151 ersetzt . [ 5 ] [ 8 ]
  • MIL-DTL-12520 [ 9 ] (ehemals MIL-C-12520) beschreibt die allgemeinen Anforderungen an eine Reihe wasserdichter, polarisierter Mehrkontaktsteckverbinder mit Zentralverriegelung und Zubehör für die Verbindung von Strom- und Steuerschaltungen in elektronischen Geräten, die primär für den Einsatz an Land oder im Erdreich vorgesehen sind. Diese robusten Steckverbinder sind beständig gegen Staub, Schmutz und Wasser und bieten dank der Zentralverriegelung, die sich durch Drehen des mechanisierten Klappgriffs leicht sichern lässt, auch Stoß- und Vibrationsfestigkeit. [ 10 ] Die Steckverbindungen sind in der Spezifikation beschrieben.
  • MIL-DTL-22992 [ 11 ] (ehemals MIL-C-22992) beschreibt mehrpolige, robuste, wasserdichte Schnellkupplungs-Steckverbinder und zugehöriges Zubehör für elektronische und elektrische Leistungs- und Steuerschaltungen. Die Steckverbinder sind für einen Temperaturbereich von −55 bis +125 °C ausgelegt. Sie sind für folgende Anwendungen vorgesehen: (i) Steckverbinder der Klasse C für externe Verbindungen an Transportern, Schutzhütten, Anhängern, Gebäuden und für Anwendungen mit hoher Beanspruchung; (ii) Steckverbinder der Klasse J für Anwendungen der Klasse C, bei denen eine Kabeldurchführung erforderlich ist; (iii) Steckverbinder der Klasse L für Stromverbindungen von 40 bis 200 Ampere, bei denen hohe Beanspruchung, Wasserdichtheit und Lichtbogenlöschung erforderlich sind; und (iv) Steckverbinder der Klasse R als universelle, robuste Steckverbinder, bei denen keine Druckfestigkeit und Lichtbogenlöschung erforderlich sind. Die Einlegevorrichtungen sind in MIL-STD-1651 [ 7 ] vorgesehen , zusätzliche Ausführungen für Hochstromanwendungen sind in den zugehörigen MS-Datenblättern [ 12 ] enthalten.
  • MIL-DTL-24308 [ 13 ] (ehemals MIL-C-24308 und MIL-PRF-24308) beschreibt nicht umweltbeständige, polarisierte Gehäuse-, Miniatur-, Rack- und Panel-Steckverbinder mit Stift- und Buchsenkontakten, Crimp- (lösbar), Löt- (nicht lösbar) oder Schneidklemmkontakten (nicht lösbar) und starrer oder schwimmender Montage. Sie sind für einen Betriebstemperaturbereich von −55 °C bis +125 °C ausgelegt . Diese auch als D-Subminiatur- oder D-Sub- Steckverbinder bezeichneten Steckverbinder sind primär für Anwendungen konzipiert, bei denen Platz und Gewicht eine wichtige Rolle spielen und gleichzeitig eine große Anzahl von Schaltungen im Verhältnis zu ihrer Größe aufnehmen können. Dadurch eignen sie sich hervorragend für Flugzeuge, Raketen und zugehörige Bodensysteme. [ 14 ] Obwohl MIL-DTL-24308-Steckverbinder primär für Rack- und Panel-Anwendungen entwickelt wurden, können sie durch Hinzufügen von Zubehör und integrierten Klemmen auch für andere Verkabelungsanforderungen angepasst werden. [ 15 ] [ 16 ] Diese Steckverbinder sind für allgemeine militärische Anwendungen wie folgt vorgesehen: (i) Steckverbinder der Klassen G und N sind für Anwendungen mit einem Betriebstemperaturbereich von −55 °C bis +125 °C vorgesehen; Steckverbinder der Klasse N werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen der Restmagnetismus gering gehalten werden muss; (iii) Buchsen der Klasse H werden verwendet, wenn der atmosphärische Druck an der Wand oder den Paneelen, an denen die Steckverbinder montiert sind, eingeschlossen werden muss; und (iv) Steckverbinder der Klassen D, K und M sind für hochzuverlässige Weltraumanwendungen vorgesehen. Die Steckanordnungen sind in der Spezifikation beschrieben.
  • MIL-DTL-26482 [ 17 ] (ehemals MIL-C-26482) beschreibt die allgemeinen Anforderungen an zwei Serien von umweltbeständigen, miniaturisierten, runden Schnellkupplungssteckverbindern (und Zubehör). Jede Serie umfasst hermetische Buchsen. Die beiden Steckverbinderserien sind bei Verwendung von Leistungskontakten kompatibel, jedoch nicht bei Verwendung von geschirmten Kontakten. Die verschiedenen Steckverbinderklassen und -typen umfassen: (i) Steckverbinder der Klassen E, F, J und P werden in umweltbeständigen Anwendungen mit einem Betriebstemperaturbereich von −55 bis +125 °C (-67 bis +257 °F) eingesetzt; und (ii) Buchsen der Klasse H werden in Anwendungen verwendet, bei denen der Druck über die Wände oder Paneele, an denen der Steckverbinder montiert ist, abgeleitet werden muss. Viele Anwendungen für diesen Steckverbinder weichen von der offiziellen Militärspezifikation ab. Beispielsweise ermöglicht ein robustes Metallgehäuse nach MIL-DTL-26482 den Einsatz von Ethernet- 10/100/1000BaseT -Datenkommunikationsnetzen in rauen Umgebungen und gewährleistet gleichzeitig die Kompatibilität mit den Anforderungen der IEC 60603-7-7 . MIL-DTL-26482 umfasst zwei Serien von Rundsteckverbindern : Serie I beinhaltet die Steckverbinder MS3110, MS3111, MS3112, MS3114 und MS3116, Serie II die Steckverbinder MS3470, MS3474, MS3475 und MS3476. Die Steckverbindungen sind in MIL-STD-1669 definiert. [ 18 ]
  • MIL-DTL-32139 [ 19 ] beschreibt Nanominiatur-Steckverbinder [ 20 ] , die auf Leiterplatten oder Kabelkonfektionen montiert werden. Die Kontakte dieser Steckverbinder sind dicht gepackt mit einem Abstand von 0,64 mm (0,025 Zoll) zwischen den Kontaktzentren in derselben Reihe. Diese Steckverbinder sind für Verbindungen auf Leiterplatten (PWB) , zwischen Leiterplatte und Kabel, zwischen Kabel und Schalttafel oder zwischen Kabeln in miniaturisierten Gerätebaugruppen mit geringem Leistungsbedarf vorgesehen. Die Steckverbinder sind militärisch einzigartig, da sie unter sinusförmigen Vibrationen von 10 bis 2000 Hz bei bis zu 20 g einwandfrei funktionieren müssen, 48 Stunden Salzsprühnebeltest ohne Beschädigung der Grundmetalle ohne Leistungseinbußen oder Lochfraß/Porosität der Oberfläche überstehen und Stöße von 100 g ohne elektrische Unterbrechung aushalten müssen. und für den Betrieb bei Temperaturen von −55 bis +125 °C. Die Einbauanordnungen sind in den zugehörigen Datenblättern beschrieben.
  • MIL-DTL-38999 [ 21 ] (ehemals MIL-C-38999) beschreibt vier Serien miniaturisierter, hochdichter, runder, umweltbeständiger elektrischer Steckverbinder mit Bajonett-, Gewinde- oder Schnappverschluss. Diese Steckverbinder verfügen über abnehmbare Crimp- oder feste Lötkontakte und sind für einen Temperaturbereich von −65 bis +200 °C geeignet. Die Steckverbinder sind für folgende Anwendungen vorgesehen: (i) Steckverbinder der Serie I werden eingesetzt, wenn ein Schnellkupplungssystem für Blindsteckungen oder andere problematische Steckbereiche erforderlich ist. Diese Steckverbinder bieten hohe Vibrationsfestigkeit und eignen sich mit geeignetem Zubehör für Bereiche mit starken Wind- und Feuchtigkeitsproblemen (SWAMP). (ii) Steckverbinder der Serie II werden eingesetzt, wenn die Steckverbinder keinen starken Vibrationen oder in SWAMP-Bereichen ausgesetzt sind und wenn Platz oder Gewicht aufgrund ihrer geringeren Bauform eine wichtige Rolle spielen. (iii) Steckverbinder der Serie III eignen sich für Blindsteckungen, bieten hohe Vibrationsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen und sind mit geeignetem Zubehör für SWAMP-Bereiche geeignet. (iv) Steckverbinder der Serie IV werden dort eingesetzt, wo ein Schnellkupplungssystem für Blindsteckungen oder andere problematische Steckbereiche erforderlich ist. Diese Steckverbinder zeichnen sich durch hohe Vibrationsfestigkeit aus und sind mit dem entsprechenden Zubehör für SWAMP-Bereiche geeignet. Sie sind leicht, werden mittels eines Breech-Lok-Mechanismus gekoppelt [ 22 ] und sind mit Ausnahme der Serie II, die nicht schaufelfest ist, alle schaufelfest [ 23 ] . Die Steckverbindungen entsprechen MIL-STD-1560 [ 24 ] .
  • MIL-DTL-55116 , [ 25 ] Miniaturisierte Audio-, Fünf- und Sechs-Pin-Steckverbinder für Funkgeräte und Füllgeräte .
  • MIL-DTL-83513 [ 26 ] (ehemals MIL-C-83513) beschreibt polarisierte , mikrominiaturisierte, rechteckige elektrische Steckverbinder mit Löt- oder nicht lösbaren Crimpkontakten . Der Steckverbinder eignet sich für anspruchsvolle Anwendungen und raue Umgebungen und ist mechanisch robust und langlebig. Er zeichnet sich durch geringen Kontaktwiderstand, hohe Strombelastbarkeit und hohe Durchschlagsfestigkeit aus und bietet eine ausgezeichnete Stoß- und Vibrationsfestigkeit. Gleichzeitig bietet er eine hohe Stiftdichte, geringe Größe und ein leichtes Gehäuse. Der Steckverbinder, oft auch als Micro-D-Steckverbindersystem bezeichnet , eignet sich für eine Vielzahl von Systemen, bei denen Gewicht, Miniaturisierung oder Signalübertragungsintegrität von entscheidender Bedeutung sind, wie beispielsweise Raketen und deren Lenksysteme, Avionik für die Luft- und Raumfahrt , Radargeräte , schultergestützte Waffensysteme, moderne Soldatentechnologie, militärische GPS-Systeme , Satelliten, medizinische Geräte und Bohrlochwerkzeuge . [ 27 ] Die Steckanordnungen sind in den zugehörigen Datenblättern beschrieben. Der Micro-D-Formfaktor ist bei Ingenieuren und Systemdesignern so beliebt geworden, dass viele Hersteller begonnen haben, Hochgeschwindigkeitsversionen (bis zu 10 Gbit/s) und modulare Versionen des Steckverbinders anzubieten.
  • MIL-DTL - 83527 [ 28 ] (ehemals DoD-C-83527 und MIL-C-83527) beschreibt die Anforderungen, Qualitätssicherungskriterien und Testverfahren für die Entwicklung und Fertigung eines robusten, rechteckigen Mehrfachsteckverbinders mit geringer Steckkraft für die elektrischen/elektronischen Einbaubereiche von Militärflugzeugen. Dieser Steckverbinder stellt die elektrische Schnittstelle zwischen der Avionik und dem Geräteschrank bzw. -träger her. Die militärischen Anforderungen an diese Steckverbinder sind einzigartig, da sie in Höhenlagen bis zu 15,2 km (50.000 Fuß) zuverlässig funktionieren, 500 Stunden Salzsprühnebeltests, Vibrationstests (Funktions- und Dauertests), Stoßbelastungen (30 g) und Temperaturen von −65 °C bis +125 °C standhalten müssen. Die Verwendung dieser Steckverbinder ist in Verbindung mit DoD-STD-1842 [ 29 ] erforderlich , welches die Steckanordnungen für die Verwendung mit MIL-DTL-83527 Rack-to-Panel-Steckverbindern beschreibt. Die Steckanordnungen sind in DoD-STD-1842 beschrieben. [ 30 ]
  • MIL-DTL-83538 [ 31 ] ( ehemals MIL-C-83538) beschreibt elektrische, runde und umbilikale Steckverbinder und Zubehör. Die Steckverbinderbaugruppe stellt die erforderlichen Verbindungen für eine elektrische Schnittstelle gemäß MIL-STD-1760 , Klasse I, zwischen Waffensystemen und den zugehörigen Werfern mittels eines Blindsteckmechanismus her. Die Baugruppe besteht aus einer am Werfer und einer am Waffensystem installierten Buchse sowie einem zwischen den beiden Buchsen angebrachten Pufferstecker. Die Spezifikation umfasst außerdem die erforderlichen Montageadapter und -muttern, Zubehöradapter, Kabeldurchführungen und Schutzabdeckungen. Diese Steckverbinderbaugruppe ermöglicht die Übertragung von elektrischen Signalen und Strom gemäß MIL-STD-1760, Klasse I, zwischen einem an einem Flugzeug (oder Bodenfahrzeug) montierten Werfer und dem zugehörigen Waffensystem. Dieser Steckverbinder ist militärisch einzigartig, da er für den Einsatz an Schienen- und Auswurfwerfern vorgesehen ist, bei denen das Ein- und Auskuppeln der Werferbuchse (mit angeschlossenem Pufferstecker) mit der Waffensystembuchse über einen mechanischen Blindsteckmechanismus erfolgt. da kein bekannter, kommerziell gleichwertiger Ersatz verfügbar ist. Die Einlegeanordnung entspricht 25-20 nach MIL-STD-1560. [ 24 ]

Glasfaserverbinder

Zusätzliche Anschlüsse

Die Auswahl von Steckverbinderalternativen, die nicht durch militärische Spezifikationen (MIL-C oder MIL-DTL) definiert sind, kann entweder anhand der vom US-Verteidigungsministerium (DoD) herausgegebenen Leistungsspezifikationen (MIL-PRF) oder anhand der von der General Services Administration (GSA) gemäß DoD 4120.24-M herausgegebenen kommerziellen Artikelbeschreibungen (CID) [ 35 ] oder anhand von Standards erfolgen, die von national und international anerkannten technischen, beruflichen und branchenspezifischen Verbänden und Gesellschaften entwickelt wurden, die zusammenfassend als „Nichtstaatliche Normungsorganisationen“ (NGSBs) bezeichnet werden . [ 36 ]

Leistungsspezifikationen : Diese Steckverbinderspezifikationen beschreiben ein Produkt, das im Wesentlichen die gleiche Qualität aufweist wie die zuvor durch bekannte militärische Spezifikationen definierten Produkte und im Rahmen des vom US-Verteidigungsministerium (DoD) festgelegten System der qualifizierten Herstellerliste (QML) bzw. der Lieferantenkontrolle hergestellt wird, anstatt des strengeren Systems der qualifizierten Produktlinie (QPL). [ 37 ]

  • MIL-PRF-29504 [ 38 ] (ehemals MIL-T-29504) ist eine Leistungsbeschreibung, die die allgemeinen Anforderungen an abnehmbare Crimp- und Epoxid -LWL- Endverschlüsse für den Einsatz in Steckverbindern und ähnlichen Bauteilen beschreibt. Diese Endverschlüsse sind speziell für militärische Anwendungen entwickelt und müssen in Systemen unter anspruchsvollen Bedingungen wie Vibrationen (10 g), Stößen (über 1000 g) und Temperaturschwankungen (von −40 °C bis +70 °C) zuverlässig funktionieren .
  • MIL-PRF-28876 [ 39 ] (ehemals MIL-C-28876) ist eine Leistungsbeschreibung für runde, stecker- und buchsenförmige Glasfaserverbinder mit mehreren abnehmbaren Kontakten für Anwendungen im US-Verteidigungsministerium. Diese Verbinder sind mit Kabeln mit mehreren Übertragungselementen kompatibel. Die Spezifikation beschreibt eine Familie von universellen Verbindungselementen mit verschiedenen kompatiblen optischen Kopplungsanordnungen. Sie umfasst Steckverbindergehäuse, -einsätze, Sicherungsmuttern für die Einsätze, Rückgehäuse und Staubschutzkappen. Diese Steckverbinder sind speziell für militärische Anwendungen entwickelt und müssen auch unter anspruchsvollen Bedingungen wie Vibrationen (10 g), Stößen (über 1000 g) und Temperaturschwankungen (von −40 °C bis +70 °C) zuverlässig funktionieren .
  • MIL-PRF-39012 [ 40 ] (früher MIL-C-39012) ist eine Leistungsspezifikation, die die allgemeinen Anforderungen und Tests für Hochfrequenz-(HF-) Steckverbinder beschreibt, die mit flexiblen HF-Kabeln und bestimmten anderen Arten von Koaxialübertragungsleitungen verwendet werden .
  • MIL-PRF-31031 [ 41 ] (früher MIL-C-31031) ist eine Leistungsspezifikation, die die allgemeinen Anforderungen und Tests für HF-Steckverbinder beschreibt, die mit flexiblen Kabeln und bestimmten anderen Arten von Koaxialübertragungsleitungen verwendet werden.
  • MIL-PRF-49142 [ 42 ] (ehemals MIL-C-49142) ist eine Leistungsbeschreibung, die die allgemeinen Anforderungen und Prüfungen für triaxiale HF -Steckverbinder beschreibt. Diese Steckverbinder und Armaturen sind für die Verwendung mit biaxialen Kabeln [ 43 ] vorgesehen und können für HF-Anwendungen mit erhöhtem Schirmungsbedarf sowie für serielle digitale Datenübertragung eingesetzt werden.
  • MIL-PRF-64266 [ 44 ] ist eine Leistungsspezifikation, die die Leistungsanforderungen für runde, stecker- und buchsenförmige Glasfaserverbinder mit mehreren abnehmbaren , geschlechtsneutralen Anschlüssen für Anwendungen des US-Verteidigungsministeriums (DoD) – einschließlich Luft- und Raumfahrt sowie Schifffahrt – beschreibt. Diese Steckverbinder sind mit Kabeln mit mehreren Übertragungselementen kompatibel. Sie umfassen eine Familie von universellen Verbindungselementen mit verschiedenen kompatiblen optischen Kopplungsanordnungen, darunter Steckverbindergehäuse, Steckverbindereinsätze, Steckverbinderrückteile, Zubehör für Steckverbinderrückteile und Staubschutzkappen. Alle Steckverbinder sind so konstruiert, dass die korrekte Ausrichtung der Steckverbinderhälften vor dem Zusammenstecken gewährleistet ist und ein Eingriff zwischen den Gehäusehälften vor dem Anschluss der Anschlüsse sichergestellt wird. Die Anschlüsse sind so positioniert, dass sie vor Beschädigungen durch unsachgemäße Handhabung geschützt sind. Die Stecker- und Buchsenausführungen ermöglichen gerade, Wand- (Panel-), Kontermutter-, Winkel- und andere Steckverbinderkonfigurationen.

Produktbeschreibungen (Commercial Item Descriptions, CID) : CIDs sind Spezifikationen, die Produkte beschreiben, die durch die Spezifikation des Steckverbinderherstellers und nicht durch eine Militärspezifikation definiert sind. [ 35 ] Diese Produkte sind möglicherweise nicht für anspruchsvolle Umgebungen, kritische Anwendungen im Kommunikations- oder taktischen Bereich geeignet; sie können jedoch in weniger anspruchsvollen militärischen oder kommerziellen Anwendungen eine akzeptable und kostengünstige Alternative darstellen.

Referenzen

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