Aderquerschnitt und Nennstrom von JST-Steckverbindern: Ein Leitfaden zur Kabelauswahl

Der Nennstrom eines Steckverbinders sagt Ihnen nicht, welches Kabel Sie bestellen sollten. Eine brauchbare Spezifikation verknüpft den exakten Anschlusskontakt mit Aderaufbau, Stromkreisbelastung und Betriebsumgebung. Fehlt einer dieser Punkte, kann ein Kabel mechanisch passen, seine elektrischen oder thermischen Anforderungen aber verfehlen.

Beginnen Sie mit dem erforderlichen Strom jedes Stromkreises. Prüfen Sie anschließend die zulässigen Leiter- und Isolationsbereiche des Kontakts, den gesamten Strompfad und die Temperaturbedingungen. Die folgenden Beispiele basieren auf Original-JST-Dokumentation; sie begründen keine Nennwerte für markenlose Alternativen oder einen fertigen Zeakka-Kabelbaum.

Lesen Sie die Aderbedingung neben dem Nennstrom

Im PH-Katalog von JST werden 2 A AC/DC mit AWG 24 angegeben. Der GH-Katalog nennt 1 A AC/DC mit AWG 26. Dies sind an Bedingungen geknüpfte Katalogwerte, keine universellen Grenzwerte für jede in diesen Familien zulässige Ader. JST-PH-Katalog, S. 1; JST-GH-Katalog, S. 1.

Ein dünnerer Leiter kann beispielsweise in einen aufgeführten Kontakt passen, ohne zu belegen, dass die Baugruppe den hervorgehobenen Nennstrom tragen kann. Ebenso erlaubt die Wahl eines dickeren Leiters keine Erhöhung über den Steckverbinder-Nennstrom hinaus. Prüfen Sie elektrische Anforderungen und Anschlusskompatibilität getrennt.

Wenn Sie den Steckverbinder noch nicht bestimmt haben, beginnen Sie mit dem Leitfaden zu gängigen JST-Steckverbindertypen. Der Familienname allein reicht für die Kabelauswahl nicht aus: Beschaffen Sie neben den Angaben zu Gehäuse und Gegensteckschnittstelle auch die Kontakt-Teilenummer.

Drei Kontaktbeispiele: AWG und Isolationsdurchmesser müssen beide passen

AWG beschreibt die Leitergröße, nicht den Außendurchmesser der isolierten Ader. Adern mit gleichem AWG können unterschiedliche Isolationsdicken, Materialien und Litzenaufbauten besitzen.

Schematische Querschnitte, nicht maßstabsgetreu. Leitergröße und Isolationsaußendurchmesser sind getrennte Spezifikationen; es wird kein reales Aderprodukt gezeigt.

Original-JST-Kontakt	Leiterbereich laut Katalog	Isolationsaußendurchmesser
SPH-002T-P0.5S	AWG 30–24	0.8–1.5 mm
SPH-004T-P0.5S	AWG 32–28	0.5–0.9 mm
SSHL-002T-P0.2	AWG 30–26	0.76–1.0 mm

Quellen: PH-Kontakttabelle, S. 2; GH-Kontakttabelle, S. 2. Dies sind Anschlussbereiche für die genannten Originalkontakte, keine Tabellen zur Strombelastbarkeit von Adern.

Betrachten Sie eine vorgeschlagene AWG 28-Ader mit einem spezifizierten Isolationsdurchmesser von 1.2 mm. Sie liegt innerhalb der beiden angegebenen Maßbereiche für SPH-002T-P0.5S. Ihre Isolation ist für SPH-004T-P0.5S zu groß, obwohl AWG 28 im Leiterbereich dieses Kontakts liegt. Dieselbe Ader überschreitet auch den Isolationsbereich von SSHL-002T-P0.2.

Dies ist ein Beispiel für eine Maßvorprüfung, keine Freigabe einer bestimmten Ader. Prüfen Sie die tatsächliche Aderspezifikation, Durchmessertoleranz und Verarbeitungsvorgaben des Anschlusskontakts, bevor Sie die Kombination bestätigen. „AWG 28-Kabel“ lässt für eine Fertigung zu viel offen.

Temperaturgrenzen schließen die Erwärmung unter Last ein

Die aktuellen PH- und GH-Kataloge geben beide −40°C bis +105°C einschließlich der durch elektrischen Strom verursachten Temperaturerhöhung an. Der obere Wert darf daher nicht als zulässige Umgebungstemperatur mit zusätzlicher Eigenerwärmung verstanden werden. PH-Spezifikationen, S. 1; GH-Spezifikationen, S. 1.

Als beispielhafte Temperaturbilanz bleiben bei 85°C Umgebungstemperatur nur 20°C bis zur Grenze von 105°C, noch bevor lokale Erwärmung durch benachbarte Bauteile berücksichtigt wird. Diese Rechnung legt keinen zulässigen Laststrom fest und ersetzt nicht die geltenden Produktprüfanforderungen. Die Aderisolation oder ein anderes Bauteil kann eine niedrigere Grenze vorgeben.

Spezifizieren Sie die Temperatur um den eingebauten Steckverbinder, einschließlich eines warmen Gehäuses, zusammen mit dem Betriebszyklus. Ein frei in Luft geprüftes Werkbankmuster bildet ein gebündeltes Kabel nahe einer Wärmequelle nicht nach. Fordern Sie anwendungsspezifische Nachweise, wenn der Betrieb nahe an einer Bauteilgrenze liegt; erfinden Sie keine universelle prozentuale Derating-Regel.

Verfolgen Sie den Strom durch die gesamte Baugruppe

Verfolgen Sie Hin- und Rückleiter über Platine, Steckkontakte, Anschlüsse, Adern, Spleiße und den Steckverbinder am anderen Ende. Jeder Abschnitt muss seine tatsächliche Last tragen können. Die auf einem Ende angegebene Steckverbinderfamilie qualifiziert nicht den restlichen Strompfad.

In einem zweiadrigen Gleichstromkreis führen Hin- und Rückleiter jeweils den Laststrom. In einer verzweigten Baugruppe kann eine gemeinsame Zuleitung oder ein gemeinsamer Rückleiter die Summe gleichzeitig fließender Zweigströme führen. Halten Sie diese Ströme ausdrücklich fest, statt einen Gesamtstrom gleichmäßig auf die Steckverbinderpositionen zu verteilen.

Auch die Kabellänge ist relevant. Schätzen Sie mit dem spezifizierten Leiterwiderstand und der Gesamtlänge von Hin- und Rückleiter den Aderanteil am Spannungsfall über V = I × R ab. Berücksichtigen Sie bei der Bewertung des gesamten Pfads auch Kontakt- und Anschlusswiderstände. Ein längeres Kabel kann den zulässigen Spannungsfall ausschöpfen, selbst wenn die Steckverbinderauswahl unverändert bleibt.

Prüfen Sie Dauerlast, Einschaltspitzen und deren Dauer. Arbeiten mehrere Stromkreise gleichzeitig, validieren Sie diese Lastanordnung und die eingebaute Leitungsführung. Nehmen Sie keine gleichmäßige Stromaufteilung auf parallele Kontakte an und multiplizieren Sie keinen Katalognennwert mit der Positionsanzahl, um daraus einen Baugruppennennwert abzuleiten.

Überführen Sie die Auswahl in eine prüfbare Kabelspezifikation

Senden Sie die Informationen, die zur Bewertung einer konkret definierten Baugruppe benötigt werden:

• Steckverbinder- und Kontaktreferenzen, Positionsanzahl, Pinbelegung und Gegensteckschnittstelle.
• AWG, Material und Litzenaufbau der Ader, Isolationstyp, Außendurchmesser und Temperaturklasse.
• Fertiglängen und Toleranzen, Abzweige, Bündelung und Einbaubeschränkungen.
• Dauer- und Spitzenstrom je Stromkreis, Lasten gemeinsamer Rückleiter und zulässiger Spannungsfall.
• Umgebungsbedingungen, Betriebszyklus, erforderliche Prüfungen und Anforderungen an Original- beziehungsweise Alternativkomponenten.

Zeakka liefert markenlose alternative Steckverbinder. Für fertig konfektionierte Kabel können Original-JST-Komponenten abhängig von der Verfügbarkeit konkreter Teilenummern beschafft oder markenlose Alternativen für die Anwendung geprüft werden. Zeakka verkauft Original-JST-Komponenten nicht einzeln. Katalogwerte von Original-JST-Komponenten qualifizieren keine Alternative; die tatsächlich verwendeten Komponenten und die fertige Baugruppe benötigen eigene belegende Spezifikationen und vereinbarte Prüfungen. SH- und ZH-Kabelkonfigurationen erfordern eine Projektprüfung.

Für ein definiertes Projekt prüfen Sie kundenspezifische PH-Kabelkonfektionen, kundenspezifische GH-Kabelkonfektionen oder kundenspezifische XH-Kabelkonfektionen und reichen Sie die oben genannten Ader- und Stromkreisanforderungen mit Ihrer Zeichnung ein. Für lose alternative Komponenten verwenden Sie die PH-Steckverbinderseite.